Terre Lontane
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Alcuni aggiornamenti
Sette pianeti simili alla Terra attorno a una freddissima nana rossa

Rendering del sistema di TRAPPIST-1
Com'è noto, uno degli obbiettivi dell'astronomia moderna è quella di individuare esopianeti non solo simili alla Terra come massa e dimensioni, ma anche situati a una distanza tale dalla stella che permetta di avere un clima temperato atto a ospitare forme di vita. Recentemente sono stati individuati tre pianeti simili al nostro che sono transitati davanti a una stella con massa pari all'8% di quella del Sole e situata a una distanza di circa 39 anni luce. La configurazione del transito di questi pianeti, combinata con la dimensione della stella di dimensioni simili a Giove e denominata TRAPPIST-1 permette uno studio approfondito delle loro proprietà atmosferiche tramite i moderni sistemi d'indagine.
Si riportano qui di seguito i risultati di una campagna di monitoraggio fotometrico effettuati sia dal suolo, sia dallo spazio. Le osservazioni hanno rivelato la presenza di almeno sette pianeti di dimensioni simili alla terra che orbitano attorno a TRAPPIST-1. I sei più interni formano una sorta di catena di risonanza, in quanto i loro periodo orbitali (1.51, 2.42, 4.04, 6.06, 9.1 e 12.35 giorni) sono all'incirca semplici rapporti di numeri interi (simili, cioè, agli armonici di una corda in vibrazione). Questa architettura suggerisce che i pianeti si sono formati in una zona più lontana dalla stella, dopodiché sono migrati nelle sue vicinanze. Inoltre mostrano temperature di equilibrio sufficientemente basse da permettere la presenza di acqua allo stato liquido sulla loro superficie. Il → rendering seguente, adattato dalla rivista Time (13 marzo 2017), mostra la presunta superficie di uno di questi pianeti.

Proxima Centauri

Rendering della probabile superficie di un pianeta
roccioso attorno a Proxima Centauri
Gli astronomi sospettano che la stella più vicina al nostro Sistema Solare abbia disseccato il suo presunto pianeta roccioso, vanificando pertanto ogni eventuale possibilità di essere abitato.
E' stato molto speculato su questo piccolo mondo noto come Proxima Centauri B da quando gli astronomi ne hanno annunciato la scoperta lo scorso Agosto. Con una massa di circa 1.3 volte quella della Terra, l'esopianeta orbita attorno alla sua stella a circa un decimo della distanza Sole-Mercurio. Tuttavia, trattandosi di una stella nana di classe M — le più piccole presenti nel diagramma HR — il pianeta si troverebbe nella sua zona di abitabilità, quella stretta fascia dove è possibile mantenere l'acqua allo stato liquido. Ma i risultati presentati recentemente al meeting invernale della American Astronomical Society in Grapevine (Texas) hanno mostrato che proprio il fatto di trovarsi in questa zona potrebbe aver segnato il destino di questo pianeta. Il motivo risiede nel fatto che le nane rosse sono potenzialmente molto pericolose. Prima di diventare stelle a tutti gli effetti, questi oggetti passano centinaia di milioni di anni a contrarsi. Durante questa fase sono molto più brillanti di quanto poi lo saranno una volta completamente formate, anche 50 volte di più! Inoltre, le giovani stelle di classe M irradiano strali di raggi X e radiazione ultravioletta in quantità sorprendentemente maggiore di quanto facciano stelle vecchie come il Sole (l'irraggiamento X può essere anche 100 volte superiore). E aggiungendo al danno la beffa, queste stelle vanno soggette a pericolosi brillamenti; se quindi lo sfortunato pianeta è privo di un campo magnetico adeguato che lo protegga è finita: non c'è alcuno modo di sopravviverci.
Tutti questi dati ci rivelano che quando Proxima Centauri era una stella ancora giovane, la sua fascia di abitabilità era più lontana di adesso. E se un pianeta si è formato dove si trova adesso (ossia nella attuale zona di abitabilità) ha dovuto sopportare un autentico "inferno" della durata di 300 o 400 milioni di anni.

Scoperti tre nuovi pianeti che potrebbero ospitare la vita

Rendering di una delle 3 super Terre in orbita
attorno aGliese 667C (© ESO / L. Calçada)
Gli astronomi credono di aver trovato un sistema solare alieno che ospita il numero record di tre mondi potenzialmente abitabili. Nuove osservazioni della stella Gliese 667C — circa un terzo della massa del Sole — hanno rivelato la presenza di un sistema planetario che conta tra i 5 e i 7 pianeti, tre dei quali sono stati classificati come super Terre (ossia di tipo roccioso con una massa compresa tra 2 e 10 masse terrestri, minore quindi di quella di giganti gassosi come Urano e Nettuno). Tuttavia, ciò che fa davvero la differenza è che le orbite di queste super Terre sono contenute in quella che è conosciuta come la "zona di Goldilocks", o zona abitale: la regione intorno a una stella in cui le temperature sono adeguate per la possibile la presenza di acqua liquida, un ingrediente fondamentale nella ricetta della vita su un pianeta. «Questi pianeti sono buoni candidati ad avere una superficie solida e forse anche un'atmosfera simile a quella della Terra», spiega l'astronomo Rory Barnes dell'Università di Washington, coautore del nuovo studio. Ciò che rende questa scoperta così eccitante è che, per la prima volta, gli astronomi hanno tre mondi rocciosi che orbitano intorno alla stessa stella e che potrebbero ospitare acqua allo stato liquido. E a 22 anni luce di distanza dalla Terra, Gliese 667C (che fa parte di un sistema stellare triplo) è considerata relativamente vicina al nostro sistema solare, il che rende i tre nuovi pianeti candidati ideali per le future ricerche di vita extraterrestre. «È eccitante aver trovato una stella vicina che ha così tanti pianeti nella zona abitabile», ha detto Barnes. Dal momento che Gliese 667C è molto più piccola e più fredda nostro Sole, la sua zona abitabile è molto più vicina: le super Terre completano un'orbita in un tempo che va dai 20 ai 100 giorni. Gli astronomi sospettano che questo possa significare che i pianeti siano gravitazionalmente più influenzati dalla loro stella madre di quanto la Terra lo sia dal Sole.
«La vicinanza di questi pianeti nella zona abitabile della stella ospite rende probabile che stiano in rotazione sincrona», ha detto ancora Barnes, «ma fortunatamente sappiamo che anche in queste particolari condizioni la presenza di vita è ancora possibile».
Queste scoperte sono state possibili grazie ad anni di misure realizzate con il metodo delle velocità radiali utilizzando i dati di alcuni dei più grandi osservatori del mondo (tra cui il Keck Observatory, nelle Hawaii, il Las Campanas Observatory e il telescopio da 3.6 metri dell'ESO, entrambi in Cile). Il metodo consiste nella misura dell'oscillazione di una stella causata dalla forza gravitazionale dei pianeti orbitanti, misura ottenuta rilevando gli spostamenti nello spettro di luce della stella, riflesso del moto dei pianeti. Più massivo sarà il pianeta più stretta sarà la sua orbita e maggiore sarà l'effetto sulla sua stella. Dal momento che questi tre pianeti erano relativamente piccoli, rispetto a quelli giganti che di norma vengono scoperti con questo sistema, il loro segnale era nascosto nelle acquisizioni originali; solo una seconda analisi dei dati e nuove osservazioni hanno portato alla conferma della loro esistenza. Da 2 a 4 altri pianeti potrebbero orbitare attorno a Gliese 667C, al di fuori della zona abitabile, ma la loro esistenza deve essere ancora confermata da ulteriori osservazioni (© National Geographic).

La stranezza di KIC 8462852: una costruzione aliena?

Rendering di KIC 8462852 (© Focus)
Il telescopio spaziale Kepler ha recentemente scoperto qualcosa di anomalo: la stella KIC 8462852, situata nel Cigno a 1480 anni luce dalla Terra, sembra essere circondata da quella che potrebbe anche essere una struttura aliena. Ma cerchiamo di spiegarci meglio.
Se un pianeta ruota intorno a una stella, Kepler registra un affievolimento della sua luminosità a intervalli regolari e per un numero limitato di ore o giorni. La peculiarità di KIC 8462852 è che per un periodo che va da 5 a 80 giorni viene oscurato fino all'80%! Sembra dunque che vi sia una grande quantità di massa in rotazione attorno alla stella. Tutto questo sarebbe normale se il pianeta in questione fosse giovane, perché una stella nata da poco è circondata da detriti, polveri e nuclei cometari che successivamente, grazie alla forza di gravità, si aggregano in pianeti e fasce di asteroidi; di fatto è quanto è avvenuto nel nostro Sistema Solare, ed è quindi probabile che in linea generale accada ovunque vi sia la formazione di pianeti. Tuttavia, nel caso di KIC 8462852 le osservazioni suggeriscono che si tratti di un astro piuttosto vecchio, per cui l'ipotesi precedente cadrebbe.
Jason Wright, astronomo della Penn State, è molto cauto, ma non esclude l'ipotesi più sconcertante (e magari più eccitante), anche se usualmente è sempre l'ultima da prendere in considerazione: e cioè che questa massa in orbita attorno alla stella possa essere il frutto di una tecnologia aliena, come scudi o — al contrario — collettori di energia solare. La cosa certa è che non sarà facile sciogliere questo mistero distante da noi quasi 1500 anni luce!

Scoperta una nuova Terra
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Un'immagine simulata di 452-b (a dx)
paragonata al nostro pianeta (ingrandisci)
Quest'immagine ha oramai già fatto il giro del mondo, ma trovo appropriato riproporla qui nella pagina degli aggiornamenti sulle "terre lontane". Stiamo ovviamente parlando di Kepler 452b situato a circa 1.400 anni luce da noi. Orbita attorno al suo sole, una stella del tutto simile alla nostra, ma più vecchia, in 385 giorni. «Siamo più vicini a rispondere alla domanda che l'umanità si fa da millenni se siamo soli nell'universo. Siamo alla vigilia di poter osservare un pianeta simile alla Terra», ha annunciato Jon Grunsfeld, direttore delle Missioni Scientifiche della Nasa. Questa ipotetica "Terra" avrebbe un diametro di 1.5 volte la nostra e si troverebbe nella cosiddetta zona abitabile.
Ad individuare il pianeta è stato il telescopio Kepler lanciato in orbita nel 2009 proprio con lo scopo di individuare stelle simili al sole coi loro possibili pianeti. «Possiamo pensare a 452-b come un cugino più vecchio della Terra, che ci dà l'opportunità di osservare come il nostro pianeta potrebbe evolversi», ha spiegato Jon Jenkins, capo analista del telescopio Kepler. Nel 2017 &8212; ha annunciato Grunsfeld &8212; la NASA lancerà un nuovo telescopio con l'unico scopo di studiare i pianeti vicini simili alla Terra.
È o è stato abitato 452-b? Si tratta di una domanda che al momento non può avere risposta: individuare un pianeta di massa simile alla terra, a una distanza dalla stella che permetta l'esistenza di acqua allo stato liquido (condizione essenziale per la vita, come noi la conosciamo), su un'orbita pressoché circolare e stabile non sono purtroppo discriminanti per fornire una risposta certa a questo dilemma. Se anche un futuro e accurato esame spettroscopico dell'atmosfera planetaria dovesse rivelare importanti marcatori per l'esistenza di forme di vita (come ossigeno libero e metano), questo non ci permetterebbe comunque di stabilire se la vita è in relazione con una civiltà evoluta o con forme molto semplici come batteri, alghe, diatomee e radiolari che abbondavano sulla Terra dei primordi. Basti solo pensare che circa l'80 per cento di tutto l'ossigeno presente sul nostro pianeta è prodotto per sintesi clorofilliana da una microscopica vegetazione presente negli oceani.
Ma il futuro ci riserverà certamente delle sorprese!

Una super Terra scoperta dalla NASA

Rendering dell'esopianeta scoperto dalla NASA
Potrebbe trattarsi del primo mondo diverso dalla Terra in grado di ospitare acqua allo stato liquido: si tratta di Kepler-186f scoperto col collaudato sistema dei transiti. E' un pianeta roccioso simile al nostro, ma con dimensioni dell'11% in più (se anche la densità fosse simile avrebbe dunque una massa di oltre il 36% maggiore); ruota intorno a una nana rossa distante 500 anni luce ed è il componente più esterno di un sistema di 5 pianeti. Pare sia effettivamente situato nella cosiddetta "zona abitabile" che però, come abbiamo avuto già modo di spiegare in queste pagine a proposito della possibilità di vita su altri mondi, è molto più ristretta della nostra quando il pianeta orbita attorno a una nana rossa; inoltre anche la distanza stella-pianeta sarebbe molto minore, inducendo effetti gravitazionali che potrebbero renderlo sensibilmente diverso dalla Terra (e comunque, sia questa collocazione, sia l'eventuale presenza di acqua liquida sulla superficie sono notoriamente solo condizioni necessarie per la vita, e quindi non sufficienti).
Kepler-186f è comunque troppo lontano per poter determinare le minime variazioni della velocità radiale della stella indotta dal moto di rivoluzione del pianeta e di conseguenza la sua massa. Gli astronomi sono quindi costretti a ricorrere solo ad alcune stime grossolane. Questo purtroppo, almeno per il momento, non aiuta a dirimere la questione se la cosiddetta superTerra sia di natura rocciosa o gassosa.

Un ricco e ridotto sistema planetario

Sistema Planetario a 6 componenti scoperto
da Kepler (© Sky & Telescope)
Il programma denominato Planet Hunters ha permesso di identificare 14 eso- pianeti che erano sfuggiti alla prima analisi della immensa mole di dati forniti da Kepler. Il progetto. che fa parte di Zooniverse, è basato sul criterio che più occhi scrutano i dati, più si riduce la possibilità di errori o sviste. Tutti possono parteciparvi e analizzare tramite appositi algoritmi le curve di luce fornite dal telescopio spaziale. Si pensi che dal 2010 un vero e proprio esercito di oltre 250.000 volontari hanno analizzato ben 19 milioni di curve di luce, svolgendo un lavoro che un singolo addetto avrebbe potuto compiere in 180 anni di duro lavoro! L'aspetto interessante di questa scoperta è che si tratta del primi sistema planetario con ben 7 componenti (sinora Kepler aveva individuato sistemi con al massimo 6 pianeti, come mostra la figura allegata); la stella che ospita i pianeti, denominata KIC 11442793, è distante 2500 anni luce, ed è poco più grande e massiva del Sole; i pianeti orbitano però tutti a distanze inferiori a quelle della Terra, con i componenti più piccoli all'interno e quelli più massicci all'esterno (come il nostro Sistema Solare). Nonostante questo indubbio "affollamento", pare tuttavia che il sistema sia comunque gravitazionalmente stabile su un periodo di almeno 100 milioni di anni. Certo che si tratta di un periodo geologicamente troppo breve per immaginare un'eventuale evoluzione di forme di vita se non a livello elementare.

Esopianeti quasi-terrestri

Rendering del pianeta Kepler-62f; la "stellina" brillante
alla sua destra è Kepler-62e, più vicino al suo sole
(© Sky & Telescope)
In un sistema lontano 1200 anni luce ci sono 5 piccoli pianeti che orbitano attorno a una stella arancione di 2/3 quelle del nostro Sole. Uno di questi è una sorta di Marte rovente, dal momento che ha un diametro pari alla metà di quello terrestre, ma con periodo di rivoluzione di appena 12 giorni! Altri due sono delle grosse Terre, anche queste caldissime, con periodi orbitali rispettivamente di 5.7 e 18.2 giorni. Ma gli ultimi due sono quelli che polarizzano la nostra attenzione, in quanto si troverebbero all'interno della cosiddetta "zona di abitabilità" della stella.
«Sono alquanto riluttante a definire questi mondi simili alla Terra», commenta Caleb Scharf della Columbia University, un esperto di esopianeti, ancorché non coinvolto direttamente nello studio, «ma la loro scoperta getta certamente nuova luce su questi luoghi alieni nella ricerca di vita extraterrestre».
I nuovi pianeti denominati Kepler-62e e Kepler-62f sono grandi rispettivamente il 60% e il 40% della Terra e orbitano attorno al loro sole in 122 e 267 giorni. D'altra parte, che ha effettuato queste misure è molto cauto nel trarre conclusioni, dal momento che si rivela un'autentica sfida riuscire a fissare con precisione le masse di corpi così piccoli a una tale distanza da noi.
Per scovare questi esopianeti, la sonda Keplero, lanciata nel 2009, ha in monitoraggio circa 150.000 stelle per coglierne le flebili cadute di luce indotte da un corpo che transita davanti a esse. Kepler-62 è una di queste, una stella della Sequenza Principale di classe K2 e due volte più vecchia del Sole. Ma la difficoltà nell'individuare il pianeta più esterno sta nel fatto che ha compiuto solo tre transiti e il segnale trasmesso era al limite delle possibilità strumentali della sonda.
E' evidente, a questo punto, che i ricercatori puntano a scoprire un pianeta delle stesse dimensioni della Terra orbitante nella zona di abitabilità, ossia, in termini tecnici, ove sia presente un'atmosfera adeguata che faccia da termoregolazione e che permetta la permanenza sulla superficie di acqua allo stato liquido; questo non è di per sé una garanzia per l'eventuale sviluppo di forme di vita, ma costituisce comunque una condizione necessaria.

Scoperto pianeta nel sistema di α Centauri

Rendering del pianeta attorno ad Alfa Centauri
(© ESO / L. Calçada)
Chi ha scommesso sul sistema stellare più vicino a noi potrebbe ritirare la sua vincita! Almeno stando alle ultime notizie. Gli astronomi europei hanno infatti riportato la notizia di un presunto pianeta simile alla Terra attorno ad Alfa Centauri B, una stella arancione facente parte dell'omonimo sistema distante, com'è noto, 4.4 anni luce.
Occorre tuttavia essere cauti e non lasciarsi andare a facili ottimismi; il nuovo arrivato, infatti, ancorché di massa simile a quella terrestre, orbita attorno alla stella in poco più di 3 giorni, a una distanza — com'è facile intuire — che è appena un decimo della distanza Sole-Mercurio; in altri termini, ben al di fuori della zona di abitabilità che dovrebbe essere almeno pari alla distanza di Venere.
D'altra parte gli astronomi sono visibilmente eccitati dalla scoperta, anche se non è la prima volta che un pianeta extra solare viene individuato attorno a un sistema binario. La cosa singolare resta comunque il fatto che il nuovo oggetto si trova per l'appunto attorno alla stella più vicina, fornendo così un nuova frontiera ai ricercatori. Anche perché Alfa Cen Bb potrebbe essere solo il primo di un più ricco corteggio di pianeti in attesa di essere individuati. Il satellite Kepler della NASA ha infatti mostrato che là dove ce n'è uno, usualmente ce ne sono altri di pianeti rocciosi e questo lascia aperto l'eccitante prospettiva che uno di questi possa essere scoperto all'interno della fascia di abitabilità.

Due pianeti gioviani nel Praesepe

La posizione di Pr0201 e Pr0211 nell'ammasso
aperto M44 (cortesia: Stuart Heggie)
Fino ad ora solo due pianeti erano stati scoperti in orbita intorno a stelle appartenenti ad ammassi aperti: uno presso Epsilon Tauri nelle Iadi e uno presso TYC 5409-2156-1 in NGC 2423. Ma entrambe le stelle sono giganti, con masse rispettivamente di 2,7 e 2,4 masse solari, che appartenevano probabilmente alle classi spettrali A o B quando erano sulla sequenza principale. Nonostante le numerose ricerche già effettuate, per esempio nelle Iadi e in M67, nessun pianeta era stato invece ancora trovato in un ammasso aperto intorno a stelle di tipo solare, cioè stelle di sequenza principale appartenenti alle classi F, G o K. Non erano stati trovati neppure quei pianeti gioviani caldi che girano a pochissima distanza dalle loro stelle e che sono i più facili da individuare con il metodo del transito o con quello della velocità radiale. Stava perciò cominciando a prendere piede l'ipotesi che vi fosse qualcosa negli ammassi aperti, probabilmente la scarsità di materia nei dischi protoplanetari, che impediva la formazione, o almeno la migrazione verso la stella, di questi pianeti giganti.
Ora però una nuova ricerca, pubblicata su The Astrophysical Journal, annuncia finalmente la scoperta di due Giove caldi nell'ammasso aperto del Presepe. Noto anche come Ammasso Alveare o, per chi preferisce le sigle, come M44 o NGC 2632, il Presepe è un ammasso nella costellazione del Cancro, formato da circa un migliaio di stelle di varia grandezza e luminosità, tutte più o meno coeve, perché formatesi da una medesima nube molecolare. L'età dell'ammasso è stimata in circa 600 milioni di anni, la sua distanza dalla Terra in 550 anni luce. La metallicità media delle stelle del Presepe è nettamente più elevata di quella solare ed è una delle ragioni per cui è stato scelto proprio quest'ammasso per la ricerca di Giove caldi: la presenza in quantità elevata di metalli, infatti, sembra essere una sorta di "fertilizzante" per la formazione di pianeti giganti.
Il gruppo di ricerca, guidato da Sam Quinn della Georgia State University, aveva selezionato inizialmente un campione di 65 stelle, delle quali 12 si rivelarono ben presto delle binarie spettroscopiche e furono perciò escluse. Rimasero così 53 stelle, che furono sottoposte a un periodo di osservazione di circa 100 giorni, dal 6 gennaio al 16 aprile 2012. Furono ottenuti 5-6 spettri per ciascuna delle 53 stelle, usando lo spettrografo del telescopio da 1,5 m dell'Osservatorio Whipple sul Monte Hopkins in Arizona. L'analisi delle variazioni della velocità radiale del campione osservato rivelò che due delle stelle, Pr0201 e Pr0211, possedevano ciascuna un pianeta gioviano caldo. Pr0201 è leggermente più calda, più grande e più massiccia del Sole. Appartiene al tipo spettrale F7.5, ha una temperatura efficace di 6170 °K, una massa di 1,23 masse solari e raggio pari a 1,16 raggi solari. Il suo pianeta, denominato secondo la regola corrente Pr0201b, le orbita intorno in 4,4 giorni e ha una massa minima di 0,54 masse gioviane (circa 171 volte la massa della Terra).
Pr0211 è invece un po' più fredda, più piccola e leggera del Sole. Appartiene al tipo spettrale G9.3, ha una temperatura efficace di 5320 K, massa e raggio che sono rispettivamente 0,95 e 0,86 volte quelli del Sole. Il suo pianeta, Pr0211b, ha un anno che dura appena una cinquantina di ore e una massa minima di 1,84 masse gioviane (586 masse terrestri).

Rendering di uno dei pianteti gioviani in M44
Come si deduce dalle nude cifre, si tratta certamente di due mondi inospitali, resi incandescenti dall'estrema vicinanza alle loro stelle. Bloccati probabilmente in orbite sincrone, dal loro lato in ombra ipotetici abitanti o visitatori potrebbero ammirare comunque il meraviglioso spettacolo di un cielo notturno allietato dalle mille luci dell'ammasso del Presepe. La scoperta di questi due pianeti dimostra che 600 milioni di anni, l'età stimata delle stelle dell'ammasso, sono un tempo sufficiente per la formazione di pianeti giganti e per la loro successiva migrazione verso un'orbita molto ravvicinata alle loro stelle. Ciò presupponendo che sia corretta la teoria attualmente più accreditata, secondo la quale i Giove caldi si formano oltre la cosiddetta linea della neve, cioè a una distanza dalla stella madre superiore a quella che consente la presenza di acqua liquida. Interazioni gravitazionali ancora non del tutto chiare li spingerebbero poi a migrare verso quelle infernali posizioni, a pochi milioni di chilometri dalla fornace stellare, nelle quali oggi li stiamo scoprendo (© dal sito Monospazio.it).

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Per saperne di più collegati al sito di EXOPLANET

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