Earth Similarity Index

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Gli ESI dei pianeti terrestri del Sistema Solare: Mercurio (0.73), Venere (0.66), Terra (1.00) e Marte (0.80) rappresentati con colori e scala di dimensioni reali.[1]

Earth Similarity Index (in italiano: Indice di similarità terrestre), in sigla ESI chiamato anche "easy scale" (scale semplice) è una misura di quanto un pianeta sia fisicamente simile alla Terra. La scala varia da un valore minimo di 0 fino ad un massimo di 1, che è anche il valore associato alla Terra. Originariamente l'ESI era stato progettato per i pianeti, tuttavia è utilizzabile anche su altri corpi celesti come satelliti naturali etc. L'ESI è una funzione che tiene conto del raggio, densità, velocità di fuga e temperatura dell'oggetto in questione.[2][3] In alcuni casi questi parametri sono delle stime, essendo difficile calcolarne con esattezza soprattutto per i corpi celesti più lontani. A loro volta questi parametri dipendono da altri fattori; per esempio la temperatura è influenzata dall'irradiazione, dall'effetto serra e altri.

Un pianeta con un ESI elevato (un valore che è compreso nell'intervallo 0.8 e 1.0) dovrà essere di tipo roccioso.

L'ESI non è tuttavia un indice di abitabilità di un pianeta anche se i due sono strettamente collegati dato che più un parametro è simile a quello terrestre, spesso anche l'abitabilità di quel pianeta sarà elevata; infatti entrambi partono dalla temperatura come parametro base per calcolare il loro valore.

Secondo questa scala, nel Sistema Solare non ci sono altri pianeti o satelliti che superano il valore 0.8 di similitudine con la Terra. Marte è quello che si avvicina di più con 0.799. D'altra parte sono stati riscontrati pianeti extrasolari che superano quel valore. Al 2016, il pianeta con l'ESI più alto è Kepler-438 b.[4]

Formula[modifica | modifica wikitesto]

Il valore ESI è definito dalla seguente relazione:

dove è una delle proprietà del pianeta (temperatura per esempio), è il corrispondete valore terrestre di un parametro preso in considerazione, riguarda il peso che ha la variabile nella relazione; più una variabile è importante, più questo valore sarà elevato e è il numero totale delle proprietà prese in considerazione.

Proprietà Valore terrestre corrispondente Importanza della variabile
Raggio medio 1.0 Earth 0.57
Densità 1.0 Earth 1.07
Velocità di fuga 1.0 Earth 0.70
Temperatura superficiale 288 K 5.58

Il valore ESI si può a sua volta dividere in due gruppi:

  • ESI Interno: che prende in considerazione il raggio medio e la densità;
  • ESI Esterno: che prende in considerazione la velocità di fuga e la temperatura.

Pianeti con gli ESI più alti[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Lo stesso argomento in dettaglio: Lista degli esopianeti potenzialmente abitabili.
Comparazione delle dimensioni dei pianeti Kepler-69c, Kepler-62e (0.82), Kepler-62f (0.69), e la Terra. Tutti i pianeti, ad eccezione della Terra, sono rappresentazioni artistiche.

I pianeti extrasolari occupano la maggior parte della lista dei pianeti con un ESI elevato. Tuttavia è doveroso tenere conto che i metodi di individuazione dei pianeti extrasolari non possono essere precisi e di conseguenza i parametri che vengono dedotti potrebbero non rappresentare la realtà. Per esempio con il metodo dei transiti, uno dei più usati, si ha una certezza importante per quanto riguarda la misura del raggio, ma non altrettanto per la densità. Al contrario con il metodo della velocità radiale l'errore relativo al calcolo della massa è limitato, ma non quello per la misura del raggio. Molti dei pianeti osservati con diversi metodi hanno un ESI elevato.

La seguente tabella comprende i pianeti confermati con un ESI simile o poco minore a quello di Marte (0,799). In tale lista sono presenti anche quelli situati in una zona abitabile "ottimistica" e con massa compresa tra 5 e 10 volte quella della Terra o un raggio compreso tra 1,5 e 2,5 R. Nella lista, segnato con l'asterisco (*), è presente anche Tau Ceti e, non ancora confermato ma che sarebbe uno degli esopianeti scoperti più vicini alla Terra e il più vicino che orbita attorno ad una stella simile al Sole.[4] ]]

Pianeta ESI Distanza M R Temperatura (K) anno scoperta
Terra 1,00 0 1 1 255 -
Kepler-438 b 0,88 470 - 1,12 276 2015
Kepler-296 e 0,85 737 - 1,53 267 2014
Kepler-442 b 0,84 1292 - 1,34 233 2015
Gliese 667 Cc 0,84 22,7 4,54 1,5? 247 2011
Kepler-62 e 0,83 1200 - 1,61 261 2013
Kepler-452 b 0,83 1400 5 ± 2 1,63 261 2015
Gliese 832 c 0,81 16,1 ≥ 5,4 1,7? 253 2014
K2-3 d 0,80 137 11,1 1,5 280 2015
Kepler-1544 b 0,80 349 - 1,8 248 2016
Kepler-283 c 0,79 - - 1,8 248 2014
Tau Ceti e* 0,78 11,9 ≥ 4,3 1,6? 282 2012
Kepler-1410 b 0,78 - - 1,74 274 2016

Corpi del sistema solare[modifica | modifica wikitesto]

La Luna, Io e la Terra mostrati per dimensioni. Nonostante la massa sia significativamente minore, molti satelliti e pianeti nani del Sistema Solare, hanno una densità e temperatura simile a quella terrestre, aumentando notevolmente il loro valore ESI. È quindi teoricamente possibile che altri pianeti o satelliti abbiano un ESI ancora superiore

Il valore ESI può essere applicato, oltre ai pianeti, ad altri oggetti, come i satelliti naturali, pianeti nani, asteroidi.[1]

ESI di corpi del sistema solare in confronto:

Oggetto Tipo ESI
Marte Pianeta 0.80
Mercurio Pianeta 0.73
Luna Satellite naturale 0.68
Venere Pianeta 0.66
Io Satellite naturale 0.55
Callisto Satellite naturale 0.53
Ganimede Satellite naturale 0.49
Giove Pianeta 0.46
Europa Satellite naturale 0.46
Titano Satellite naturale 0.44
Cerere Pianeta nano/Asteroide 0.42
Saturno Pianeta 0.42

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b Suresh Chandra et al., Earth Similarity Index with two free parameters (PDF), arxiv.org, 17 luglio 2015.
  2. ^ Earth Similarity Index (ESI), Planetary Habitability Laboratory.
  3. ^ Schulze-Makuch, D., Méndez, A., Fairén, A. G., von Paris, P., Turse, C., Boyer, G., Davila, A. F., Resendes de Sousa António, M., Irwin, L. N., and Catling, D. (2011) A Two-Tiered Approach to Assess the Habitability of Exoplanets. Astrobiology 11(10): 1041-1052.
  4. ^ a b HEC: Data of Potential Habitable Worlds, Planetary Habitability Laboratory, Arecibo.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Classificazione dei pianeti extrasolari Hypothetical exoplanet.jpg
Pianeti terrestri: Analogo terrestrePianeta di carbonioPianeta ghiacciatoPianeta di ferroPianeta desertoPianeta di lavaPianeta senza nucleoPianeta oceanoPianeta di silicioSub TerraSuper TerraMega TerraEarth Similarity Index
Giganti gassosi: Gioviano caldoNettuniano caldoSupergiovianoMininettunoPianeta ctonioGigante ghiacciatoPianeta di elioGiove eccentricoClassificazione di Sudarsky
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