Miliardi di pianeti rocciosi attorno alle nane rosse della Via Lattea

HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) è un sofisticatissimo strumento di cui è dotatao il telescopio da 3,60 metri di apertura...

HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) è un sofisticatissimo strumento di cui è dotatao il telescopio da 3,60 metri di apertura dell’osservatorio astronomico di La Silla (ESO, Cile), che misura con estrema precisione la velocità radiale delle stelle, cioè il moto di avvicinamento e allontanamento rispetto a noi. Uno o più pianeti in orbita attorno a una stella la fanno muovere con regolarità avanti e indietro, rispetto ad un osservatore distante, sulla Terra.  A causa dell'effetto Doppler, questo cambiamento della velocità radiale induce uno spostamento delle righe presenti nello spettro della stella verso lunghezze d'onda maggiori quando si allontana (si parla di red-shift, o spostamento verso il rosso) e verso lunghezze d'onda più corte (blue-shift o spostamento verso il blu) quando si avvicina. Questi piccolissimi spostamenti possono essere misurati con uno spettrografo ad altissima precisione come HARPS e usati per dedurre la presenza di uno o più pianeti.

Rappresentazione artistica di un tramonto visto dalla super-Terra Gliese 667 Cc. (ESO/L. Calçada)

Un recentissimo risultato di HARPS, il "cacciatore di pianeti" del'ESO, dimostra che i pianeti rocciosi non molto più grandi della Terra sono comuni nelle zone abitabili intorno a deboli stelle rosse. L'equipe internazionale che ha effettuato lo studio stima che ci siano decine di miliardi di pianeti come questi nella sola Via Lattea e probabilmente un centinaio nelle immediate vicinanze del Sole. Questa è la prima misura diretta dell'abbondanza di super-Terre intorno alle nane rosse, che rappresentano circa l'80% delle stelle della Via Lattea. Con HARPS viene data la caccia in particolare a esopianeti in orbita intorno alle stelle più comuni della Via Lattea - le nane rosse (note anche come stelle nane di tipo spettrale M). Queste stelle sono deboli e fredde rispetto al Sole, con temperature superficiali che variano dai 2.300 ai 3.800 gradi Kelvin, vivono a lungo e sono quindi molto comuni, rappresentano infatti circa l'80% di tutte le stelle della Via Lattea. I risultati preliminari di questo studio indicano che circa il 40% di tutte le nane rosse ha una super-Terra in orbita nella zona abitabile, dove l'acqua può esistere allo stato liquido sulla superficie del pianeta. Poiché si stima che le nane rosse nella nostra Galassia siano circa 160 miliardi, questo ci porta al sorprendente risultato che devono esistere decine di miliardi di questi pianeti solo nella Via Lattea. Il team di HARPS ha analizzato un campione ben selezionato di 102 nane rosse visibili nel cielo australe, osservate per un periodo di circa 6 anni. Sono state identificate in totale 9 super-Terre (pianeti con massa tra 1 e 10 volte quella della Terra), tra cui due nella zona abitabile, una in orbita attorno a Gliese 581 e l’altra attorno a Gliese 667 C. Gli astronomi hanno potuto stimare la massa del pianeta e la dimensione dell'orbita, cioè quanto il pianeta sia lontano dalla stella. Combinando tutti i dati a disposizione, comprese le osservazioni di stelle senza pianeti, e stimando la frazione di pianeti che potrebbero ancora essere scoperti, è stato possibile valutare quanto diversi tipi di pianeti siano comuni intorno alle nane rosse. La stima della frequenza di super-Terre nella zona abitabile è risultata essere di poco superiore al 40%. D'altra parte i pianeti più massicci, simili a Giove e Saturno, sono più rari attorno alle nane rosse: meno del 12% delle nane rosse avrebbero pianeti giganti (con massa cioè tra 100 e 1.000 volte quella della Terra). Poiché ci sono molte nane rosse vicine al Sole, la nuova stima implica che probabilmente nei nostri paraggi esistono un centinaio di super-Terre, che orbitano nelle zone abitabili di stelle che si trovano ad una distanza inferiore a circa 30 anni luce dal Sole. Uno dei pianeti scoperti dalla survey di nane rosse condotta con HARPS  è Gliese 667 Cc. È il secondo pianeta trovato in questo sistema stellare triplo e sembra essere situato vicino al centro della zona abitabile. Anche se questo è un pianeta 4 volte più massiccio della Terra, è quello simile alla Terra finora scoperto e quasi certamente ha le condizioni adatte per l'esistenza di acqua allo stato liquido sulla superficie. Alcuni di questi esopianeti dovrebbero transitare di fronte alla loro stella madre durante l'orbita - questo apre l'entusiasmante possibilità di studiare l'atmosfera del pianeta per cercarvi eventuali segni di vita.
28 Marzo 2012 | Mario Di Martino

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