Scheda CliMHab FINAL




Informazioni generali

Climate and atmospheric Modelling of rocky exoplanets: characterizing Habitability and observability

CliMHab

Programma

Programma

RSN2

RSN3

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

laura.silva laura.silva@inaf.it

La caratterizzazione degli esopianeti rocciosi richiederà complesse osservazioni spettroscopiche delle loro atmosfere, per studiare diversità e abitabilità planetaria, e per ricercare firme spettrali rivelatrici di attività biologica. I migliori candidati saranno selezionati tra pianeti abitabili. L'abitabilità si quantifica con la temperatura superficiale calcolata con modelli climatici e di atmosfere. La complessità 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 superficiale e quantità osservabili.

The physical characterization of rocky exoplanets requires challenging spectral observations to
investigate atmospheric diversity, habitability, search for spectral signatures
compatible with biological activity. The best targets will be selected
among habitable planets. Habitability can be quantified with climate and
atmospheric models, with different temperature-based criteria. The  conceptual, modellistic,
technological, interpretative complexity of the problem requires to develop a
hierarchy of climate models, of their validation for non-Earth conditions,
of a comprehensive exploration of the many unconstrained parameters, of
different habitability definitions, of simulations to link surface
conditions to the corresponding observable quantities.

Mezzo interstellare, formazione di stelle e sistemi planetari

Bioastronomia, Astrobiologia e Astrofisica di laboratorio


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 8
Struttura Nfte N0 TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Nex Extra
O.A. TRIESTE 7 0 1.50 1.50 1.50 0.50 0.40 0.40 0 0.00
Totali 7 0 1.50 1.50 1.50 0.50 0.40 0.40 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 4
# Struttura TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 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 Dipartimento di Biologia, Università di Padova 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
4 Università di Padova, Dipartimento di Biologia 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Totali 0.30 0.30 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2024 Certi 2025 Certi 2026 Presunti 2024 Presunti 2025 Presunti 2026
5.0 5.0 5.0 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 10.3847/1538-4357/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
9 10.1093/mnras/stac1642 Titolo: EOS-ESTM: a flexible climate model for habitable exoplanets Autori:L Biasiotti and P Simonetti and G Vladilo and L Silva and G Murante and S Ivanovski and M Maris and .... Publisher:Oxford University Press (OUP) Rivista: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Anno pubblicazione:2022
10 10.3847/1538-4357/acffba Titolo: Seasonal Thaws under Mid- to Low-pressure Atmospheres on Early Mars Autori:Simonetti, Paolo and Vladilo, Giovanni and Ivanovski, Stavro L. and Silva, Laura and Biasiotti, Lore .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: American Astronomical Society



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. Sin dall'inizio del progetto, ci siamo avvalsi della collaborazione con climatologi dell'istituto del CNR/IGG (Pisa e Torino) e del Politecnico di Torino. Per il database, collaboriamo con colleghi dello IA2. Recentemente abbiamo avviato una collaborazione con ASI-SSDC. Collaboriamo anche con il Dip. di Biologia dell'Univ. di Padova, con cui siamo coinvolti anche nel progetto ASI-ASTERIA, e il CAB di Madrid tramite lo EAI.  

IA2, CINECA, OGS, IFPU


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 laura.silva laura.silva@inaf.it O.A. TRIESTE Y PRIMO 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 N ASSOCIATO QUIESCENTE Abitabilità, interpretazione X X X X X X X OK
5 gian.granato gian.granato@inaf.it O.A. TRIESTE Y ASTRONOMO ASSOCIATO Modelli climatici; abitabilità pianeti e galassia X X X X X X X
6 michele.maris michele.maris@inaf.it O.A. TRIESTE Y PRIMO RICERCATORE Modelli climatici e di atmosfere, database modelli climatici X X X X X X X OK
7 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
8 giuseppe.murante giuseppe.murante@inaf.it O.A. TRIESTE Y PRIMO RICERCATORE Modelli climatici, abitabilita', feedback biologici, database X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) 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 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 [0.1, 0.1, 0.1] [0.1, 0.1, 0.1] 0.0
4 mariano.battistuzzi mariano.battistuzzi@unipd.it Università di Padova, Dipartimento di Biologia N Post Doc Curve di crescita di organismi fotosintetici in diverse condizioni chimico-fisiche, interpretazioni biosignatures [0, 0, 0] [0.1, 0.1, 0.1] 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 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Certi 2026 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Presun. 2026 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 ASI-OPPS 0 None None 0 None None 0 0
2 HPC-TRES 0 None None 0 None None 0 0
3 ASI-ASTERIA 5 5 5 0 0 0 15 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€) Fondi 2026 (€)