Un nuovo esopianeta è stato appena scoperto nel nostro "giardino sul retro" spaziale. Si chiama Barnard b e orbita attorno alla stella di Barnard, la stella singola più vicina al Sole. La conferma della sua esistenza è arrivata dal Very Large Telescope, lo strumento ottico più avanzato al mondo, un osservatorio astronomico dell'European Southern Observatory (ESO) che opera sul Cerro Paranal, in Cile.
La stella di Barnard: un obiettivo primario per la ricerca di esopianeti
La stella di Barnard si trova a soli 6 anni luce dal Sole, è la stella solitaria più prossima alla nostra nonché il secondo sistema stellare più vicino: prima c'è solo Alpha Centauri, che è però un sistema di tre stelle e si trova a poco più di 4 anni luce dalla Terra (circa 41 mila miliardi di chilometri).
La poca distanza e le caratteristiche della stella di Barnard ne fanno uno dei target primari per la ricerca di pianeti extrasolari. L'astro è infatti una nana rossa, una classe di stelle piccole e relativamente fredde attorno alle quali è più facile individuare pianeti rocciosi poco massicci.
L'esistenza di un esopianeta attorno alla stella di Barnard era già stata proposta nel 2018. All'epoca si era parlato di una Super-Terra di 3,2 volte la massa del nostro pianeta ribattezzata Barnard's star b, o GJ 699 b (ne avevamo dato notizia qui). Quello trovato ora dal VLT è, però, un nuovo corpo celeste con diverse caratteristiche. E i nuovi dati raccolti dall'osservatorio non supportano l'esistenza dell'esopianeta individuato nel 2018.
Barnard b: un anno in 3 giorni e niente acqua
Il nuovo pianeta extrasolare Barnard b ha una massa pari ad almeno la metà della massa di Venere e si trova 20 volte più vicino alla sua stella rispetto alla distanza tra Mercurio e il Sole. Un anno su Barnard b dura 3,15 giorni terrestri e la temperatura superficiale è di circa 125 °C. Nulla di sconvolgente rispetto, per esempio, ai 460 °C al suolo di Venere, ma comunque troppo elevata per consentire la presenza di acqua liquida.
«Barnard b è uno degli esopianeti di minore massa conosciuti e uno dei pochi noti ad avere una massa inferiore a quella della Terra» spiega Jonay I. González Hernández, scienziato dell'Instituto de Astrofísica de Canarias (Tenerife) e primo autore dello studio, di prossima pubblicazione su Astronomy & Astrophysics.
Tuttavia, si trova troppo vicino alla sua stella, più vicino rispetto alla zona abitabile (la regione attorno alla stella dove è teoricamente possibile per un pianeta ospitare acqua liquida sulla superficie).
«Anche se la stella è più fredda di circa 2500 gradi rispetto al Sole, fa comunque troppo caldo per mantenere acqua liquida sulla superficie».
Oltre il Sole molti pianeti poco massicci
L'esistenza di Barnard b è stata provata utilizzando lo strumento ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) del VLT, studiato per effettuare misurazioni molto precise delle "oscillazioni" causate sulle stelle dall'influenza gravitazionale dei pianeti in orbita attorno ad esse. I risultati sono poi stati confermati dai dati raccolti da altri strumenti, anch'essi specializzati nella caccia agli esopianeti.
Le nuove misurazioni, oltre a non confermare l'esistenza dell'esopianeta individuato nel 2018, hanno però suggerito che in orbita attorno alla stella di Barnard vi siano tre altri candidati esopianeti, la cui eventuale scoperta andrebbe confermata con ulteriori osservazioni.
«La scoperta di questo pianeta, insieme a scoperte precedenti, come quelle di Proxima b e d, mostra che il nostro vicinato cosmico è pieno di pianeti di piccola massa» conclude Alejandro Suárez Mascareño, ricercatore dell'Instituto de Astrofísica de Canarias e coautore del lavoro.
Il Sole sarà più brillante. Come gran parte delle stelle che conosciamo, Il Sole si trova nella fase di sequenza principale della sua evoluzione. Nel suo nucleo avvengono reazioni di fusione nucleare che trasformano l'idrogeno in elio e sprigionano, ogni secondo, circa 4 x 10 alla 27 Watt di energia. Finora ha convertito qualcosa come 100 volte la massa della Terra in elio ed energia: quando la riserva di idrogeno sarà ai minimi, il nucleo si restringerà e gli strati di gas esterni si avvicineranno al nucleo stesso. L'aumentata pressione sul centro accelererà i processi di fusione e la luminosità crescerà: tra 1,1 miliardi di anni il Sole sarà più brillante del 10%. Per la Terra, significherà un effetto serra pari a quello che ha reso Venere un pianeta infernale. Infine, quando tutto l'idrogeno nel nucleo si sarà fuso in elio, la nostra stella inizierà a collassare sotto il suo stesso peso.
Foto: © Shutterstock
Le stelle nascono, bruciano carburante, muoiono. Il Sole non sarà da meno: l'epilogo del nostro astro, che si trova a circa metà della sua vita, si consumerà a partire da 5,5 miliardi di anni da oggi (7, per i più ottimisti), e decreterà inevitabilmente anche l'epilogo della Terra, che finirà vaporizzata (non c'è un modo gentile per dirlo). Non avverrà dall'oggi al domani, ma attraverso una serie di apocalittiche fasi, osservate nell'evoluzione di stelle di massa simile: eccole, per chi è ansioso di sapere in dettaglio che cosa succederà. Vedi anche: come muore una stella.
Foto: © NASA/SDO
La vita sulla Terra finirà. Meglio escludere da subito ogni velleità di sopravvivenza: tra 3,5 miliardi di anni il Sole sarà diventato il 40% più luminoso. La Terra svilupperà dapprima un massiccio effetto serra: i gas atmosferici tratterranno ancora più calore e l'acqua evaporerà, formando una spessa coperta di nubi che proteggerà la vita per qualche tempo. Non durerà a lungo: gli oceani terrestri inizieranno a bollire, le calotte di ghiaccio saranno fuse e ogni forma di vita rimasta in superficie sarà annientata.
Foto: © Shutterstock
La nuova fase: gigante rossa. La nostra stella non diverrà soltanto più brillante, ma inizierà ad espandersi passando alla fase successiva del suo ciclo vitale. Sarà una gigante rossa, una stella più fredda ("solo" 2000-3000 °C, contro i 5000-9000 attuali in superficie) ma di maggiori dimensioni. I suoi strati più esterni arriveranno a lambire Mercurio, Venere e la Terra (la quale, nel frattempo, per la mutata attrazione gravitazionale solare, avrà modificato la sua orbita). L'intero processo richiederà circa 5 milioni di anni: un battito di ciglia nella vita del Sole.
Foto: © Shutterstock
Marte sarà più ospitale della Terra (ma per poco). La zona abitabile, la regione attorno a una stella entro la quale è possibile per un pianeta ospitare acqua liquida (e che ora è compresa tra 0,95 e 1,37 volte il raggio medio dell'orbita terrestre, o unità astronomiche) si sposterà progressivamente verso l'esterno. Per qualche tempo Marte si troverà in quest'area privilegiata (se escludiamo la questione della sottile atmosfera). Per allora, avremo forse imparato a vivere sul Pianeta Rosso: ma non potremo contarci molto a lungo.
Foto: © Shutterstock
Si creeranno altrove le condizioni per la vita. Nella fase di espansione del Sole, alcuni pianeti o satelliti ghiacciati come Europa (luna di Giove, nella foto) che già oggi appaiono interessanti per possibili forme di vita extraterrestri, potrebbero divenire, per un breve periodo, ancora più ospitali. La loro crosta di ghiaccio sublimerà dando luogo a transitorie atmosfere o oceani superficiali. Ma quando il Sole sarà definitivamente passato allo stadio di gigante rossa, la zona di abitabilità si sposterà tra le 49 e le 70 unità astronomiche, e persino su Nettuno farà troppo caldo.
Foto: © Nasa
Gli asteroidi del Sistema Solare non avranno vita facile. Le mutate orbite di Giove e di altri giganti della nostra famiglia planetaria disturberanno quelle degli asteroidi interni al Sistema, scagliandoli verso l'esterno o, al contrario, spingendoli verso la nana bianca, dove finiranno in briciole. Lo sappiamo perché attorno alle nane bianche osservate finora, sono stati individuati frammenti di corpi celesti avventuratisi troppo vicini all'astro.
Foto: © Shutterstock
La Nebulosa-Sole. Gli strati più esterni del Sole, sempre più sganciati dal nucleo e scagliati all'esterno in una nube di gas, formeranno una nebulosa planetaria, simile alla Nebulosa Anello oggi visibile nella costellazione della Lira. Lo spettacolo illuminato dagli ultimi scampoli di energia della nana bianca, durerà circa 10 mila anni.
Foto: © Nasa
La fase finale: nana bianca. Quando la fusione dell'idrogeno in elio sarà completata, il Sole inizierà a collassare di nuovo. Per 2 milioni di anni fonderà l'elio in carbonio e ossigeno, seppur con reazioni meno energetiche di quelle descritte finora. Terminato anche l'elio, senza più energia radiante a contrastare il suo peso, il nucleo del Sole si ridurrà a una nana bianca. Questo residuo stellare è estremamente longevo e potrebbe rimanere così per miliardi di anni, prima di estinguere tutto il suo calore e "spegnersi" definitivamente (diventando nero).
Foto: © Shutterstock
Dovremo cercarci un'altra stella. E un altro sistema planetario meno in difficoltà: Proxima Centauri b (nell'illustrazione), un pianeta che orbita intorno a Proxima Centauri, la stella più vicina alla Terra dopo il Sole (4,25 anni luce), ha dato finora segnali di abitabilità, tuttavia quest'astro è già una nana rossa (e per allora...). Intanto, stiamo lavorando a sistemi, ancora molto lontani, di trasporto interstellare - come racconta Focus 349 - novembre 2021.
Foto: © ESO
