La scoperta dei 7 esopianeti attorno a un’unica stella. Tre candidati alla vita

L'annuncio della Nasa: scoperti 7 gemelli della Terra che orbitano tutti attorno alla stessa stella. La scoperta è importante perché indirizza la ricerca dell'acqua e della vita verso le nane rosse, stelle piccole, relativamente fredde e molto diffuse nell'Universo.

ss1
Grazie alla collaborazione di vari telescopi terrestri e spaziali si è conclusa l'esplorazione del sistema solare di Trappist-1: ci sono sette pianeti rocciosi, simili alla Terra, e almeno tre di essi potrebbero avere un'atmosfera e acqua liquida in superficie. Condizioni indispensabili per sostenere lo sviluppo della vita.|ESO

Dopo giorni di attesa, speculazioni e anticipazioni a proposito della "conferenza stampa straordinaria" indetta dalla Nasa, l'annuncio è stato finalmente dato: nell'orbita di Trappist-1, una nana rossa ultrafredda a una distanza stimata di circa 40 anni luce da noi sono stati scoperti in totale 7 piccoli esopianeti rocciosi, cioè con caratteristiche simili a quelle della Terra. Detto in altre parole: gli astronomi della Nasa (e non solo) hanno trovato ben 7 pianeti quasi gemelli della Terra, non uno solo!


40 anni luce sono tanti o sono pochi? 
Che cos'è un anno luce? Che distanza è?

Trappist-1 e i suoi ESOpianeti. Le osservazioni, iniziate nel settembre del 2015, sono state effettuate utilizzando un insieme di strumenti: il telescopio TRAPPIST-South (ESO, Osservatorio Europeo Australe, La Silla, Cile), il Very Large Telescope (ESO, Cerro Paranal, Cile), il telescopio spaziale Spitzer (Nasa, in orbita a 568 km) e altri telescopi attorno al mondo.

Il confronto tra il Sole e una nana rossa: il 70-80% delle stelle della Via Lattea sono nane rosse. | Luigi Bignami

1 terra per 7 gemelli. Osservabile nella costellazione dell'Acquario, è una stella di classe spettrale M8 D (catalogo Simbad), è molto "piccola" (poco più grande di Giove) e di massa stimata nell'8% di quella del Sole.

 

Tutti i suoi pianeti, chiamati rispettivamente Trappist-1 b, c, d, e, f, g, h (dal più vicino al più lontano), hanno dimensioni simili a quelle del nostro pianeta: le dimensioni, la possibile composizione e le orbite sono state desunte dalle variazioni di luminosità della stella causate dal passaggio dei suoi pianeti tra noi e la stella stessa: eventi che in astronomia sono noti come transiti.

 

Ipotesi confermate. Il coordinatore della ricerca, Michaël Gillon (istituto di astrofisica di Liegi, Belgio), afferma che «ci troviamo di fronte a un sistema planetario incredibile, non solo perché abbiamo trovato così tanti pianeti insieme, ma soprattutto perché sono sorprendentemente simili per dimensioni alla Terra».

 

Da tempo gli astronomi ipotizzavano che stelle con dimensioni affini a quella di Trappist-1 (che per tipologia è la più diffusa nell'Universo, probabilmente tra il 70 e l'80%) possono avere attorno molti pianeti rocciosi di dimensioni simili alla Terra. Trappist-1 è la prima a essere stata sottoposta a osservazioni così prolungate e approfondite, tali da permettere la scoperta di "b", "c" e "d" già nel 2015 e infine gli altri quattro.

Speculazioni e nuove ipotesi. Questi pianeti, o almeno alcuni di essi, se orbitano in modo regolare e alla distanza "giusta" potrebbero sostenere forme di vita.

 

Amaury Triaud, co-autore della ricerca, sottolinea che «la quantità di energia emessa da stelle come Trappist-1 è molto inferiore rispetto a quella emessa dal nostro Sole. Per avere acqua liquida in superficie sui loro pianeti, questi devono orbitare a distanza ravvicinata, molto più vicini alla loro stella di quanto la Terra sia dal Sole. Sembra che questo tipo di configurazione compatta sia proprio quella che caratterizza Trappist-1».

 

Tutti e sette i pianeti, infatti, orbitano a una distanza inferiore di quella tra il Sole e Mercurio (circa 58 milioni di chilometri) e, proprio a causa della bassa energia della stella, tutti potrebbero ricevere una quantità di energia analoga a quella che irradia sui pianeti interni del Sistema Solare (Mercurio, Venere, Terra e - a seconda dei criteri utilizzati - Marte).

 

Tre dei sette pianeti di Trappist-1 potrebbero avere acqua liquida in superficie e un'atmosfera: in base ai nostri criteri di valutazione queste sono le condizioni indispensabili alla vita. | nasa

Alcuni meglio di altri. In particolare, Trappist-1 c, d, f ricevono quantità di energia vicine a quelle che arrivano, rispettivamente, su Venere, Terra e Marte. Le misure sulla possibile densità dei singoli pianeti suggeriscono che almeno i primi sei sono di tipo roccioso.

 

Tutti e sette potrebbero potenzialmente avere acqua allo stato liquido in superficie, anche se per alcuni la probabilità sembra più elevata: "e", "f" e "g", per esempio, sembrano avere tutte le carte in regola per mantenere questa condizione - l'acqua liquida - che dal nostro punto di vista è anche condizione indispensabile per un eventuale sviluppo di forme di vita.

 

Il prossimo passo. In base ai modelli utilizzati, i pianeti "b", c" e "d" potrebbero avere acqua, ma forse solo in piccole regioni, mentre per "h" - il più distante - l'ipotesi è che, se c'è acqua, è allo stato solido. Sarà però purtroppo solamente con la prossima generazione di telescopi, come l'European Extremely Large Telescope (ESO) e il James Webb Space Telescope (Nasa/Esa) che potremo saperne di più.

 


Commenti a caldo dall'INAF

 

Nichi D'Amico, presidente dell'Istituto Nazionale di Astrofisica: «Questa scoperta è importante non solo dal punto di vista scientifico, ma anche culturale: sapere con sempre maggiore sicurezza che oltre il nostro Sistema Solare ci sono luoghi potenzialmente favorevoli alla vita è semplicemente affascinante. La ricerca di pianeti extrasolari è uno degli ambiti in cui l'Istituto Nazionale di Astrofisica è profondamente coinvolto a livello internazionale, con l'eccellenza dei suoi scienziati, strumenti d'avanguardia come il Telescopio Nazionale Galileo e importanti partecipazioni in missioni spaziali di frontiera».

 

Alessandro Sozzetti, astronomo dell'Istituto Nazionale di Astrofisica: «Il sistema multiplo di pianeti terrestri transitanti individuato attorno a Trappist-1 è straordinario sotto diversi aspetti. Innanzi tutto è il primo sistema con pianeti di tipo terrestre nella fascia di abitabilità (quell'intervallo di distanze da una stella entro il quale un pianeta di tipo roccioso con un'atmosfera può potenzialmente avere acqua allo stato liquido sulla superficie) per i quali sia stato possibile determinare, sia pure in modo preliminare, la densità, e quindi la composizione interna, scoprendo che sono probabilmente rocciosi come la nostra Terra.

 

In secondo luogo, tre dei sette pianeti del sistema sono soggetti a livelli di irraggiamento simili a quelli che Venere, la Terra e Marte ricevono dal nostro Sole, e se posseggono un'atmosfera di tipo terrestre potrebbero avere oceani sulla superficie. Inoltre, la bassissima luminosità e le dimensioni della stella, paragonabili al nostro Giove, rendono gli eventi di transito dei pianeti in fascia abitabile frequenti e facili da rivelare, aprendo la possibilità della caratterizzazione dettagliata delle loro proprietà atmosferiche con strumentazione di punta già esistente (come l'Hubble Space Telescope) o pronta nel futuro prossimo (come il James Webb Space Telescope).

 

I pianeti rocciosi potenzialmente abitabili attorno a stelle molto più piccole e fredde del Sole, quali Trappist-1, costituiscono dei laboratori eccezionali dove studiare l'impatto sulle proprietà atmosferiche (e sul concetto stesso di abitabilità) di questi oggetti con storie evolutive molto diverse da quelle da cui ha avuto origine la nostra Terra.

 

In ultima analisi, l'esistenza del sistema planetario di Trappist-1 e, in generale, il successo della strategia della ricerca di pianeti terrestri attorno a stelle di piccola massa, rende se possibile ancora più urgente moltiplicare gli sforzi per la scoperta e la caratterizzazione delle proprietà fisiche e delle atmosfere di veri gemelli della nostra Terra, cioè pianeti di tipo terrestre nella regione di abitabilità di stelle più simili al nostro Sole».

23 Febbraio 2017 | Luigi Bignami