A caccia di un gemello della Terra

L’astronomo ginevrino Didier Queloz, allora dottorando, e il suo professore dell’epoca, Michel Mayor, nel 1995 hanno identificato il primo pianeta al di fuori del sistema solare. Una scoperta per la quale hanno ricevuto il premio Nobel per la fisica nel 2019.

A oltre 30 anni dalla scoperta, e con ormai oltre 6’000 esopianeti conosciuti, Queloz conduce gli sforzi per trovarne uno che presenti le stesse condizioni della Terra. La sfida è enorme: le tecniche attuali favoriscono l’individuazione di pianeti grandi e molto vicini alla loro stella. I pianeti simili al nostro, invece, producono segnali estremamente deboli, difficili da rilevare.

L’astronomo è alla guida del progetto Terra Hunting Experiment (THE), basato a La Palma, nelle Canarie, che adotta un approccio sistematico, paziente e ripetuto: osservare ogni notte, per dieci anni, una cinquantina di stelle simili al Sole. Queloz spiega ai microfoni di RTS che la soluzione consiste semplicemente nel “misurare molto più a lungo, in modo sistematico, stelle selezionate con grande cura”.

Per riuscirci servono due elementi: uno strumento ultra preciso per analizzare la luce di queste stelle lontane e un telescopio per raccoglierla. La scelta è caduta sull’Isaac Newton Telescope (INT), strumento dell’Osservatorio del Roque de los Muchachos, uno dei siti al mondo con i cieli più limpidi.

Costruito negli anni Sessanta dalla Royal Society britannica e installato alle Canarie negli anni Ottanta, questo telescopio sta vivendo oggi una seconda vita. “Dispone di uno specchio principale di 2,5 metri di diametro, che all’epoca della costruzione lo rendeva uno dei più potenti per osservare stelle e galassie”, spiega l’astronomo Chris Benn. “La sua produttività scientifica è però diminuita, e questo progetto gli offre una nuova opportunità”.

Il reportage dalle Canarie (19h30, RTS, 17.05.2026)

Non è però stato semplice, sottolinea Queloz, convincere la comunità astronomica a dedicare questo telescopio esclusivamente al programma THE. “Un modo di operare del genere non è tradizionale nel mondo dell’astrofisica”. Sono poi stati necessari adattamenti e la robotizzazione dello strumento, per permettere di controllare l’INT a distanza, evitando agli scienziati di doversi recare ogni volta all’osservatorio.

Di notte, quando l’enorme cupola si apre, la luce stellare raccolta dal telescopio viene convogliata tramite fibra ottica al piano inferiore. Qui, in una camera che lo protegge dalle polveri, in particolare quelle provenienti dal Sahara, e dove è necessario indossare camice, guanti e cuffia, si trova lo spettrografo HARPS3, cuore del progetto: uno strumento da 10 milioni di franchi, calibrato con una precisione dell’ordine di cinque diametri atomici e mantenuto in condizioni di vuoto spinto. Si tratta del “fratello minore” di altri due spettrografi HARPS, costruiti all’Università di Ginevra e installati rispettivamente in Cile e su un telescopio italiano vicino all’INT.

“La luce che arriva dal telescopio attraverso una fibra ottica viene scomposta in centinaia di migliaia di colori, come un arcobaleno estremamente dettagliato, che proiettiamo su un rivelatore”, spiega Samantha Thompson, responsabile del progetto THE all’Università di Cambridge. Questa analisi spettrale consente di individuare minuscole oscillazioni nella luce: la firma di un pianeta invisibile, che fa “vacillare” la stella sotto l’effetto della gravità.

Il principio si basa sulla spettroscopia Doppler, o metodo della velocità radiale: un pianeta in orbita esercita infatti un’attrazione sulla sua stella, trascinandola in una sorta di danza. In realtà, il sistema ruota attorno al proprio centro di massa, situato tra la stella e il pianeta. Osservato dalla Terra, questo movimento fa apparire la stella come se avanzasse e arretrasse periodicamente. Durante questi spostamenti, la lunghezza d’onda della luce emessa varia, esattamente come cambia il suono della sirena di un’ambulanza quando si avvicina o si allontana da un osservatore. E più il pianeta è massiccio, più questo effetto risulta evidente.

Nel caso di un pianeta simile alla Terra, però, il segnale nella luce della stella è estremamente debole. Individuarlo equivale, secondo gli scienziati, a “seguire una lucciola davanti a un falò”. HARPS3, spettrografo di nuova generazione, è comunque in grado di rilevare variazioni della velocità stellare dell’ordine di 10 centimetri al secondo, come un bebè che gattona. Per questo la durata del progetto è cruciale: bisogna accumulare dati su diversi anni per confermare una scoperta in modo affidabile.

Mantenere un livello di precisione simile per un intero decennio rappresenta una sfida senza precedenti. “La difficoltà maggiore è garantire la stabilità per dieci anni” spiega Queloz, davanti a un imponente cilindro lungo tre metri e con un diametro di uno. “Una volta chiuso, lo strumento non verrà più riaperto”. Riaprire questo sarcofago, infatti, altererebbe le misurazioni.

Il progetto THE coinvolge una dozzina di istituti di ricerca e si inserisce in uno sforzo globale. Altre iniziative, come il progetto Second Earth Spectrograph (2ES) in Cile o le future missioni spaziali occidentali (PLATO, Roman, Ariel) e quella cinese Earth 2.0, contribuiranno a questa ricerca.

Secondo Queloz, “il fatto che esistano progetti concorrenti dimostra una cosa: stiamo facendo la cosa giusta. Inoltre, non saremo certo troppi a cercare una gemella della Terra. L’importante è scoprirne almeno una!”.

Secondo le stime, THE potrebbe individuare almeno due pianeti simili alla Terra, obiettivi prioritari nella ricerca di forme di vita extraterrestre. Ma anche l’assenza di scoperte sarebbe significativa. Per l’astronomo, significherebbe che il nostro sistema solare è estremamente raro e che la vita, così come la conosciamo, potrebbe essere un’eccezione, una prospettiva che definisce “molto frustrante”.