PlanetologiaPer planetologia (chiamata anche scienza planetaria o astronomia planetaria) si intende lo studio delle proprietà fisiche dei corpi planetari, spesso non limitato ai soli pianeti ma esteso a tutti i corpi celesti non stellari, interni ed esterni al sistema solare; in genere si annoverano tra gli studi di planetologia anche quelli riguardanti le origini dei sistemi planetari e la loro evoluzione dinamica.
Cenni storiciPer quanto si possano far risalire le sue origini al riconoscimento, da parte di Galileo, di strutture assimilabili a montagne sul suolo lunare, la planetologia è una scienza il cui sviluppo è soprattutto recente. Lo studio dell'ambiente planetario richiede accuratezza di informazioni e precisione.
Nella seconda metà dell'ottocento il contributo di astronomi come Schiaparelli e le sue osservazioni dei "canali" di Marte, oltre a quello di Antoniadi e molti altri astronomi dell'epoca, hanno permesso l'avvento di questa scienza.
Ma è l'avvio dell'astronautica e delle prime missioni planetarie degli anni sessanta a consentire il susseguirsi delle scoperte. La faccia nascosta della Luna, la superficie rossa di Marte, l'atmosfera di Venere. Sono poi le missioni Pioneer e Voyager a completare il quadro generale sui pianeti esterni del sistema solare.
Negli ultimi anni il successo delle missioni dirette su Giove, dei rover teleguidati su Marte, del primo contatto con Titano, a chiarire ancor più la meteorologia e l'origine dei pianeti.
Aree di ricercaPianeti del sistema solareLo studio sistematico dei pianeti e della loro evoluzione si è arricchito negli ultimi anni di strumenti sempre più precisi. Dalle osservazioni da terra tramite telescopi, si è giunti negli ultimi anni ad uno studio accurato in loco. Le sonde interplanetarie, veri e propri laboratori vaganti, consentono la rilevazione di dati fondamentali per la conoscenza dei pianeti e dei loro ambienti. Grazie ad esse si è compresa l'atmosfera di Venere, le antiche tracce d'acqua su Marte, la complessa struttura atmosferica dei pianeti gassosi.
Negli ultimi anni, l'esigenza di un costante monitoraggio delle attività atmosferiche dei pianeti, ha invogliato l'aiuto fondamentale del mondo degli astrofili. L'abbattimento dei costi tecnologici ha consentito un aumento impressionante della qualità delle osservazioni anche con piccoli telescopi, superando in qualità ciò che venti anni fa riuscivano a captare i grandi osservatori. Pertanto è nata una rete internazionale di monitoraggio in seno l'UAI (Unione Astrofili Italiani), o presso gli enti internazionali.
Pianeti extrasolariLa recente scoperta di pianeti extrasolari, ovvero di pianeti orbitanti attorno a stelle diverse dal Sole, ha aperto un campo di studi completamente nuovo, trasformando quella che sino ad un decennio fa era solo una speculazione in una evidenza osservativa. L'attuale disponibilità di dati, non certo esenti da effetti di selezione ma in quantità sufficiente per ricerca di regolarità, richiede la formulazione di modelli teorici che li giustifichino rendendo quest'area una delle più fertili dell'astrofisica contemporanea.
AstrochimicaL'astrochimica è lo studio degli elementi chimici presenti nello spazio, tipicamente nelle nubi di gas molecolare, la loro formazione, interazione e distruzione. Rappresenta la fusione tra l'astronomia e la chimica tradizionale. Le molecole più diffuse nell'universo sono quelle dell'idrogeno H2 che però non sono facilmente individuabili, al contrario delle molecole CO che sono più semplici da trovare. Finora sono state osservate centinaia di tipi diversi di molecole, tra le quali alcune delle più complesse sono stati degli aminoacidi. Ci sono delle ricerche in corso relativamente alla formazione di tali molecole e le loro interazioni che daranno un impulso verso una migliore comprensione riguardo la formazione della vita sulla Terra.
L'astrochimica si sovrappone parzialmente all'astrofisica nello studio delle reazioni nucleari che avvengono nelle stelle, le conseguenze dell'evoluzione stellare e la loro nascita.
EsogeologiaL'esogeologia (o geologia planetaria) è lo studio della parte rocciosa dei pianeti.
Questa disciplina utilizza le tecniche della geomorfologia ed in particolare del telerilevamento per studiare e caratterizzare la superficie dei pianeti. Lo studio teorico degli strati più interni dei pianeti è invece basato su metodi fisici o astronomici.
EsobiologiaL'esobiologia (o xenobiologia, astrobiologia) è il termine per un campo speculativo della biologia che considera la possibilità della vita extraterrestre e la sua possibile natura. Necessariamente include anche il concetto di vita artificiale, poiché qualunque forma di vita che potrebbe evolvere naturalmente in modo concepibile, potrebbe essere creata altrove in laboratorio usando una tecnologia del futuro. Potrebbe essere difficile dire se veramente una forma di vita sia venuta dallo spazio, o se sia stata progettata molto vicino a casa.
Il termine fu coniato negli anni '50 dello scorso secolo dal biologo statunitense Joshua Lederberg in preparazione allo sbarco dell'uomo sulla Luna. Eventuali batteri extraterrestri presenti sul nostro satellite avrebbero potuto contaminare la Terra al ritorno degli astronauti. L'ipotesi fu in seguito confutata.
Sebbene questo sia attualmente un campo speculativo, l'assenza di vita nel resto dell'Universo è un'ipotesi falsificabile (nonostante debba ancora essere provata falsa), rendendola un campo valido di esplorazione scientifica. Similmente, le simulazioni al computer di processi di vita fondamentali hanno reso possibile per l'esplorazione di forme di vita alternative (come il DNA sinistroverso), per determinare le loro caratteristiche.
Per queste ragioni la ricerca di vita extraterrestre è di grande interesse per gli esobiologi. Alcuni contendono che il numero di pianeti con vita intelligente extraterrestre possa essere valutato dall'equazione di Drake, se e quando i valori delle sue variabili potranno essere determinati. Comunque le incertezze nei termini dell'equazione rendono impossibile predire se la vita è rara o comune. Un altro soggetto associato all'esobiologia è il paradosso di Fermi, che suggerisce che se la vita intelligente è comune nell'universo ci dovrebbero essere ovvii segni di essa.
Al momento non c'è alcuna evidenza a sostegno di forme di vita intelligenti extraterrestri (2003). Comunque l'esame di meteoriti cadute in Antartide, che si presume provengano dal pianeta Marte, ha rivelato ciò che alcuni scienziati credono essere microfossili di vita extraterrestre, sebbene questa interpretazione sia dibattuta.
In Italia esiste il Centro studi di esobiologia (CSE), un'unità operativa della Società italiana di scienze naturali (SISN) che ha come scopo lo studio e la divulgazione dell'esobiologia, intesa come la disciplina scientifica che si occupa della ricerca della vita nello spazio, dall'individuazione dei prerequisiti per la sua nascita, ai possibili ambienti per la sua evoluzione e il suo mantenimento, alla ricerca di eventuali segni di vita intelligente.
AstrometriaL'astrometria è il settore dell'astronomia che si occupa delle misurazioni, delle posizioni, delle distanze e dei movimenti delle stelle e di altri corpi celesti. Tra i vari obbiettivi dell'astrometria, vi è quello di costruire una scala delle distanze cosmiche.
È uno dei campi di applicazione più antichi dell'astronomia, risalente ad Ipparco, che fu il primo a compilare un catalogo stellare delle stelle a lui visibili. Per farlo inventò il sistema della scala di luminosità magnitudine apparente, ancora oggi in uso. La moderna astrometria fu fondata da Friedrich Bessel, che con il suo Fundamenta astronomiae dava le posizioni medie di 3222 stelle osservate tra il 1750 e il 1762 da James Bradley.
Oltre alla fondamentale funzione di fornire agli astronomi un preciso sistema di riferimento su cui basare le osservazioni, l'astrometria è anche alla base della meccanica celeste, della dinamica stellare e dell'astronomia galattica. L'astrometria è indispensabile per mantenere il conto del tempo, in quanto il fuso orario UTC rappresenta il Tempo Atomico Internazionale sincronizzato con la rotazione della Terra, ottenuto grazie ad osservazioni astrometriche estremamente precise.
Grazie ad essa si sono avuti nel corso dei secoli importanti passi avanti nelle scienze e nelle tecnologie, e in particolare ne hanno beneficiato:
-le meridiane, efficaci nel misurare il tempo;
-l'astrolabio, inventato per misurare gli angoli celesti;
-le applicazioni astronomiche che portarono allo sviluppo della geometria sferica;
-la misurazione precisa del movimento dei pianeti da parte di Tycho Brahe che dette il via alla rivoluzione Copernicana, cambiando radicalmente il modo di vedere l'Universo;
-il sestante che migliorò enormemente le misure degli angoli celesti.
Un esempio di sviluppo più recente fu l'uso delle variabili Cefeidi per misurare le distanze delle nebulose. Questo portò alla scoperta delle galassie esterne alla nostra da parte dei Edwin Hubble che utilizzò il metodo della parallasse sulle Cefeidi vicine, e fu così in grado di correlare il loro periodo di variazione con la loro luminosità assoluta. Misurando quindi il periodo e la luminosità apparente delle Cefeidi presenti nelle nebulose, riuscì a determinare la loro distanza, arrivando a formulare quella che fu chiamata la legge di Hubble, che ancora oggi è una delle proprietà fondamentali dell'Universo.
L'ultimo sviluppo dell'astrometria è rappresentato dalla sua applicazione alla tecnologia spaziale: dal 1989 al 1993 il satellite Hipparcos dell'Agenzia Spaziale Europea collezionò precise misure astrometriche che portarono alla compilazione di un catalogo con più di un milione di stelle, con posizioni accurate fino a 20 o 30 millesimi di secondo d'arco.
