Scheda CliMHab FINAL




Informazioni generali

Climate Modelling of Habitable Exoplanets

CliMHab

Programma

RSN2

RSN3

Attività: In Itinere; Data inizio: 2015; Data fine: 2030

laura.silva laura.silva@inaf.it

La ricerca di firme spettrali atmosferiche rivelatrici di attività biologica nei pianeti extrasolari si focalizza su pianeti rocciosi. I migliori candidati da esplorare con difficili osservazioni spettroscopiche saranno quelli potenzialmente abitabili. L'abitabilità si quantifica principalmente tramite la temperatura superficiale calcolata con modelli climatici e di atmosfere planetarie. La complessità concettuale, modellistica, tecnologica, interpretativa del problema richiede lo sviluppo di una gerarchia di modelli climatici, della loro validazione per condizioni non terrestri, di un'ampia esplorazione di parametri atmosferici e planetari, in gran parte non osservabili, di diverse definizioni di abitabilità, e di simulazioni che leghino abitabilità e quantità potenzialmente osservabili.

The quest for atmospheric spectral signatures that may witness biological activity in exoplanets is focussed on rocky planets. The best targets for future challenging spectroscopic observations will be selected among potentially habitable planets. Habitability can be quantified with climate and planetary atmosphere models, according to different temperature-based criteria. The conceptual, modellistic, technological and interpretative complexity of the problem requires to develop a hierarchy of climate models, of their validation for non-Earth-like conditions, of a comprehensive exploration of observationally unconstrained parameters, of different possible habitability definitions, and of simulations to link surface conditions to the corresponding potentially observable quantities.

Bioastronomia, Astrobiologia e Astrofisica di laboratorio


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 15
Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
O.A. TRIESTE 8 0 1.40 1.40 1.50 0.50 0.50 0.50 0 0.00
O.A. TORINO 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
O.A. CATANIA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
Totali 8 0 1.40 1.40 1.50 0.50 0.50 0.50 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 6
# Struttura TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Extra
1 IGG-CNR Pisa 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
2 DIATI Politecnico Torino 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
3 Università di Trieste 0 0 0 0.40 0.40 0.40 0.00
4 INAF - O.A. Trieste 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
5 Dipartimento di Biologia, Università di Padova 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Totali 0.20 0.20 0.20 0.40 0.40 0.40 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2022 Certi 2023 Certi 2024 Presunti 2022 Presunti 2023 Presunti 2024
32.5 47.5 0.0 0.0 0.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1088/0004-637X/767/1/65 Titolo: THE HABITABLE ZONE OF EARTH-LIKE PLANETS WITH DIFFERENT LEVELS OF ATMOSPHERIC PRESSURE Autori:Giovanni Vladilo and Giuseppe Murante and Laura Silva and Antonello Provenzale and Gaia Ferri and G .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2013
2 10.1088/0004-637X/804/1/50 Titolo: MODELING THE SURFACE TEMPERATURE OF EARTH-LIKE PLANETS Autori:Giovanni Vladilo and Laura Silva and Giuseppe Murante and Luca Filippi and Antonello Provenzale Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2015
3 10.1017/S1473550416000215 Titolo: From climate models to planetary habitability: temperature constraints for complex life Autori:Laura Silva and Giovanni Vladilo and Patricia M. Schulte and Giuseppe Murante and Antonello Provenz .... Publisher:Cambridge University Press (CUP) Rivista: International Journal of Astrobiology Anno pubblicazione:2016
4 10.1093/mnras/stx1396 Titolo: Quantitative estimates of the surface habitability of Kepler-452b Autori:Laura Silva and Giovanni Vladilo and Giuseppe Murante and Antonello Provenzale Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2017
5 10.1093/mnras/stz3529 Titolo: Climate bistability of Earth-like exoplanets Autori:Giuseppe Murante and Antonello Provenzale and Giovanni Vladilo and Giuliano Taffoni and Laura Silva .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2019
6 10.1089/ast.2020.2247 Titolo: The Italian National Project of Astrobiology\textemdashLife in Space\textemdashOrigin, Presence, Persistence of Life in Space, from Molecules to Extremophiles Autori:Silvano Onofri and Nadia Balucani and Vincenzo Barone and Piero Benedetti and Daniela Billi and Ame .... Publisher:Mary Ann Liebert Inc Rivista: Astrobiology Anno pubblicazione:2020
7 10.3847/1538-4357/abc074 Titolo: Statistical Properties of Habitable Zones in Stellar Binary Systems Autori:Paolo Simonetti and Giovanni Vladilo and Laura Silva and Alessandro Sozzetti Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2020
8 10.3390/life8010001 Titolo: Hydrogen Bonds and Life in the Universe Autori:Giovanni Vladilo and Ali Hassanali Publisher:MDPI AG Rivista: Life Anno pubblicazione:2018
9 10.1007/s00382-018-4287-z Titolo: Elevation-dependent warming in global climate model simulations at high spatial resolution Autori:Elisa Palazzi and Luca Mortarini and Silvia Terzago and Jost von Hardenberg Publisher:Springer Science and Business Media LLC Rivista: Climate Dynamics Anno pubblicazione:2018
10 10.3847/1538-4357/ac32ca Titolo: EOS: Atmospheric Radiative Transfer in Habitable Worlds with HELIOS Autori:Paolo Simonetti and Giovanni Vladilo and Laura Silva and Michele Maris and Stavro L. Ivanovski and .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2022



Informazioni Pubbliche

Exoplanet astronomy; Exoplanet structure; Exoplanet atmospheres; Extrasolar rocky planets; Habitable Planets; Habitable Zone; Interdisciplinary astronomy; Astrobiology; Biosignatures; Computational astronomy; Computational methods

Il programma di ricerca è basato per la gran parte su personale INAF, prevalentemente presso OATs, con collaborazioni con gli osservatori di Torino e Catania. Sin dall'inizio del progetto, ci siamo avvalsi della collaborazione con climatologi dell'istituto del CNR/IGG di Pisa e del Politecnico di Torino. Essendo un argomento multidisciplinare, recentemente abbiamo avviato una collaborazione anche con il Dip. di Biologia dell'Univ. di Padova.  

IA2, CINECA, OGS


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 laura.silva laura.silva@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE Modelli climatici, atmosfere, abitabilità X X X X X X X OK
2 erica.bisesi erica.bisesi@inaf.it O.A. TRIESTE N ASSEGNISTA Feedback biologici; analisi multi-parametrica X X X X X X X OK
3 paolo.dimarcantonio paolo.dimarcantonio@inaf.it O.A. TRIESTE Y PRIMO TECNOLOGO Osservazioni, selezione ed interpretazione X X X X X X X OK
4 marco.fulle marco.fulle@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE ASTRONOMO Abitabilità, interpretazione X X X X X X X OK
5 gian.granato gianluigi.granato@inaf.it O.A. TRIESTE Y ASTRONOMO ASSOCIATO Modelli climatici; abitabilità pianeti e galassia X X X X X X X OK
6 stavro.ivanovski stavro.ivanovski@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE Modelli climatici e di atmosfere, database modelli X X X X X X X OK
7 michele.maris michele.maris@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE Modelli climatici e di atmosfere, database modelli climatici X X X X X X X OK
8 sergio.monai sergio.monai@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE ASTRONOMO Esplorazione multi-parametrica con modelli climatici X X X X X X X OK
9 giuseppe.murante giuseppe.murante@inaf.it O.A. TRIESTE Y RICERCATORE Modelli climatici, abitabilita', feedback biologici, database X X X X X X X OK
10 paolo.simonetti paolo.simonetti@inaf.it O.A. TRIESTE N ASSEGNISTA Atmosfere planetarie, Trasporto radiativo, Modelli climatici X X X X X X X OK
11 alessandro.sozzetti alessandro.sozzetti@inaf.it O.A. TORINO Y PRIMO RICERCATORE Osservazioni, selezione ed interpretazione X X X X X X X OK
12 isabella.pagano isabella.pagano@inaf.it O.A. CATANIA Y PRIMO RICERCATORE Osservazioni, selezione ed interpretazione X X X X X X X OK
13 giuliano.taffoni giuliano.taffoni@inaf.it O.A. TRIESTE Y PRIMO TECNOLOGO Database modelli climatici X X X X X X X OK
14 mario.damasso mario.damasso@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE Osservazioni, selezione ed interpretazione X X X X X X X OK
15 paolo.giacobbe paolo.giacobbe@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE Osservazioni, selezione ed interpretazione X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 antonello.provenzale antonello.provenzale@cnr.it IGG-CNR Pisa Y DIRIGENTE DI RICERCA Modelli climatici, atmosfere, abitabilità [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
2 jost.vonhardenberg jost.hardenberg@polito.it DIATI Politecnico Torino Y Professore ordinario Modelli climatici [0.1, 0.1, 0.1] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
3 lorenzo.biasiotti lorenzo.biasiotti@inaf.it Università di Trieste N DOTTORANDO Modelli e database climatici, esplorazione multi-parametrica [0.4, 0.4, 0.4] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
4 giovanni.vladilo giovanni.vladilo@inaf.it INAF - O.A. Trieste Y ASSOCIATO QUIESCENTE Modelli climatici e abitabilita' [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0
5 nicoletta la rocca nicoletta.larocca@unipd.it Dipartimento di Biologia, Università di Padova Y Professore Associato Curve di crescita di organismi fotosintetici in diverse condizioni chimico-fisiche, interpretazioni biosignatures [0, 0, 0] [0.1, 0.1, 0.1] 0.0
6 mariano.battistuzzi mariano.battistuzzi@unipd.it Dipartimento di Biologia, Università di Padova N ASSEGNISTA Curve di crescita di organismi fotosintetici in diverse condizioni chimico-fisiche, interpretazioni biosignatures [0, 0, 0] [0.0, 0.0, 0.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Essendo un programma giovane, per i primi anni i finanziamenti sono stati su fondi di ricerca libera dell'osservatorio, e su fondi di varia provenienza non specificamente dedicati a questo programma. Da maggio 2019 abbiamo un finanziamento su progetto ASI: OPPS-Origin, Presence, Persistence of Life in Space, from Molecules to Extremophiles, con PI nazionale S. Onofri (UniTuscia) e responsabile per INAF-OAT L. Silva. Al nodo di Trieste sono stati assegnati in totale130 keuro. La fine, inizialmente prevista per novembre 2022, è stata spostata a maggio 2023. La totalità di questi fondi sono stati spesi o impegnati in assegni (3 persone, 4 anni in totale). Nel corso del 2021 abbiamo avviato una collaborazione con OGS per il programma HPC-TRES finalizzato al finanziamento di assegni. All'interno di questo programma, abbiamo impegnato per il 2023 uno dei 2 anni di una borsa post-doc (34keuro/anno). Attualmente su questo progetto non abbiamo fondi per scambi di collaborazioni, conferenze, pubblicazioni, e aggiornamento hardware.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2022 (k€) Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Presun. 2022 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 ASI-OPPS 32.5 13.5 0 0 0 0 45 0
2 HPC-TRES 0 34 0 0 0 0 34 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2022 (€) Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€)