La scoperta dei 7 esopianeti spiegata bene

Sono 7 esopianeti, tutti rocciosi. In 3 ci sono le condizioni per la vita come la conosciamo. Si trovano a 40 anni luce dalla Terra. La  guida  a domande e risposte sulla scoperta dei 7 esopianeti della stella TRAPPIST-1.

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Il sistema solare di Trappist-1, con i suoi 7 protagonisti. Guarda anche: la scoperta dei 7 esopianeti per immagini|NASA / JPL-Caltech

La notizia rimbalza da ieri in tutto il mondo: a circa 40 anni luce dalla Terra, nell'orbita della nana rossa ultrafredda Trappist-1, c'è un sistema planetario che comprende 7 piccoli esopianeti rocciosi, con caratteristiche molto simili al nostro.

 

Si trovano nella fascia di abitabilità della loro stella e avrebbero temperature che consentono, in diversi casi, la presenza d'acqua liquida nonché, potenzialmente, della vita (Vedi anche: che cos'è un anno luce? Che distanza è?).

 

Diversamente da altre annunciate conferenze stampa a sorpresa della Nasa, questa ha portato una notizia di grande rilievo. Il perché sia così importante, e quale sia la novità rispetto a scoperte passate, proviamo a spiegarvelo qui sotto, senza dimenticare - ovviamente - la possibilità che ci siano forme di vita in almeno uno dei pianeti.

Trappist-1: che cos'è una nana rossa ultrafredda? Partiamo dalla stella cardine di questo sistema solare gemello. Trappist-1 è un astro di classe M che ha circa un decimo della massa del Sole e un millesimo della sua brillantezza. La sua massa ridotta permette ai suoi pianeti di orbitargli molto vicini, pur rimanendo nella fascia di abitabilità.

 

Soprattutto, questo tipo di stelle è il più diffuso nella nostra galassia, dove il numero di nane rosse ultrafredde supera quello di stelle simili al Sole in un rapporto di 12:1. In passato, questi astri sono stati snobbati dai cacciatori di esopianeti, in favore di stelle più grandi e brillanti. Trappist-1 è la prima a essere stata sottoposta a osservazioni così prolungate e approfondite.

 

Di che tipo di pianeti si tratta? Trappist-1 b, c, d, e, f, g, h (dal più vicino al più lontano), sono esopianeti rocciosi con raggio e massa simili a quelle terrestri. Si sono formati forse 500 milioni di anni fa insieme alla loro stella (sono quindi ancora giovani) e hanno orbite circolari che vanno tutte nella stessa direzione. Mostrano tutti o quasi la stessa faccia al loro astro e hanno una densità che va dal 60% al 117% di quella terrestre (nel video qui sotto, un viaggio virtuale intorno a ognuno di esso).

 

 

Considerando la quantità di energia che ricevono dalla loro stella, almeno tre di essi (quelli intermedi: e, f, g) potrebbero avere una temperatura che permetta la presenza di acqua allo stato liquido. Sempre che abbiano un'atmosfera simile a quella terrestre, ma questo ancora non lo sappiamo.

 

Che cosa possiamo dire sulla presenza d'acqua liquida? Tre degli esopianeti di Trappist-1 si trovano direttamente nella fascia di abitabilità della loro stella, e hanno quindi tutte le carte in regola per ospitare acqua liquida.

 

Uno di essi ha una massa che è fortemente indicativa di una composizione ricca d'acqua. Per gli altri quattro la presenza d'acqua liquida è probabile, ma molto dipende dalla loro composizione atmosferica.

 

I tre più interni sono infatti molto vicini alla stella, e quello esterno potrebbe essere ghiacciato. Tutto dipende dalla variabile atmosfera.

Che cosa significa essere nella zona di abitabilità? Non equivale ad essere abitabile. Per esempio Venere e Marte, pur trovandosi nella fascia di abitabilità del Sole, non sono più abitabili. La vicinanza di una stella nana rossa che rilascia raggi X ed ultravioletti potrebbe non essere l'ideale per ospitare la vita, ma è anche vero che questi astro sono ancora incredibilmente giovani. Quando il Sole avrà cessato la sua vita tra qualche miliardo di anni, Trappist-1 avrà ancora 10 trilioni (10 mila miliardi) di anni davanti a sé: c'è quindi tutto il tempo perché la vita si evolva.

 

Che cosa vedremmo, se abitassimo lì sopra? Dal quinto pianeta, il più abitabile, si scorgerebbe una stella 10 volte più grande del Sole (perché molto vicina) e di color salmone. Gli altri pianeti apparirebbero due volte più grandi della Luna.

 

SE E QUANDO CAPIREMO SE c'è vita? Il James Webb Telescope, che sarà lanciato nel 2018, sarà abbastanza sensibile da misurare la chimica dell'atmosfera di questi pianeti: trovarvi tracce di ozono, ossigeno, metano, vorrà dire avere segni più concreti dell'eventuale presenza di vita. Occorrerà soprattutto cercare tracce di vapore d'acqua. I prossimi 10 anni saranno fondamentali per la scoperta di altre forme di vita in mondi relativamente vicini.

Un'illustrazione artistica che mostra due pianeti di massa simile a quella terrestre in orbita attorno a una nana rosa ultra-fredda di classe M. | NASA/ESA/STScI/J. de Wit

Come sono stati individuati? Con la tecnica dei transiti, che desume la presenza di pianeti in orbita attorno a una stella misurando le variazioni di luminosità dell'astro stesso. Un gruppo di astronomi guidati da Michaël Gillon dell'Università di Liegi, in Belgio, aveva già trovato 3 dei 7 pianeti nel maggio 2016, con la collaborazione TRAPPIST che sfrutta due telescopi di 60 cm, collocati in Cile e Marocco.

 

Alla ricerca si sono poi uniti il Very Large Telescope (ESO, Cerro Paranal, Cile), il telescopio spaziale della Nasa Spitzer, che ha studiato la stella per 20 giorni consecutivi, e altri telescopi attorno al mondo che hanno localizzato in tutto 34 transiti, indicatori di un numero di pianeti decisamente più alto. Poiché le loro orbite sono molto corte (il b e il g ne completano una in meno di 12 giorni) è stato possibile osservare un alto numero di cambiamenti di luminosità nella stella in breve tempo. 

 

 

Che caratteristiche ha questo sistema solare, rispetto al nostro? Innanzitutto è molto "compatto". Il pianeta più distante (g) si trova a 0,06 unità astronomiche da Trappist-1. Il più vicino, a 0,01 UA. Per fare un confronto, Mercurio orbita a 0,39 unità astronomiche dal Sole. Siamo quindi di fronte a una versione in miniatura del nostro sistema solare, più simile, per le dimensioni dei pianeti e la distanza dalla loro stella, al rapporto e alla scala che c'è tra il Giove e le sue lune.

 

Si tratta del primo sistema solare extraplanetario mai individuato? No, in passato ne sono stati scoperti altri e altrettanto numerosi (come) ma si è sempre trattato di pianeti molto più massicci della Terra, di giganti gassosi o di mondi ghiacciati. Quello di Trappist-1 è il primo con 7 esopianeti rocciosi temperati simili alla Terra, in orbita intorno a una nana rossa ultrafredda di classe M.

 

Come eravamo (come saremo?): 540.000 anni fa eravamo così, Homo heidelbergensis. Come saremo tra mezzo milione di anni?

Per chi da tempo sostiene si debba cercare anche attorno a questi astri è una bella rivincita. Significa che le probabilità di trovare esopianeti abitabili nella nostra galassia sono molto più alte di quanto si ipotizzasse.

 

Quanto ci metteremmo per arrivarci? Trappist-1 dista da noi 40 anni luce. Questo significa che se oggi mandassimo un segnale radio verso di esso, il nostro messaggio impiegherebbe 40 anni a raggiungere i 7 pianeti. Se venisse ascoltato e capito, un'eventuale risposta ci arriverebbe dopo altri 40 anni. In tutto sono 80 anni.

 

Se invece volessimo mandare una sonda? La velocità di fuga dalla Terra è di circa 40.000 km/h. Sfruttando per le nostre sonde l'effetto fionda dei fly-by attorno a vari pianeti, possiamo lanciare una navicella fino a 60.000 km/h - e persino 80.000 km/h (come nel caso di New Horizons), ma questo è probabilmente il massimo di cui siamo capaci, almeno per adesso.

 

Perciò una nostra navicella

a 80.000 km/h
percorre 1 anno luce
in circa 13.500 anni

 

Ma gli anni sono 40 e - calcolatrice alla mano - ci vorrebbero 540.000 anni

 

Correzione dell'1/3/2017: il tempo necessario a percorrere 1 anno luce con le attuali tecnologie è 13.500 anni circa, non 27.000 come indicato in precedenza, perciò per raggiungere Trappist-1 servirebbero 540.000 anni (non 1.080.000).

 

trAPPIST-1d a 360°

 


Vedi anche

 

23 Febbraio 2017 | Elisabetta Intini