Altro che cielo stellato. Dovremmo iniziare a parlare di cielo planetario: il numero di esopianeti identificati nella nostra Galassia ha superato quota 4.000. La maggior parte delle stelle della Via Lattea ne ha in orbita almeno uno, ma ci sono anche pianeti "erranti" e solitari, pianeti che orbitano attorno a due stelle, pianeti attorno ad altri pianeti...
I contatori di mondi. La Extrasolar Planets Encyclopedia, un catalogo di esopianeti gestiti dall'Observatoire de Paris, ha raggiunto i 4.020 pianeti extrasolari confermati: un numero che 25-30 anni fa non avremmo neanche lontanamente immaginato. Il Nasa Exoplanet Archive è a quota 3.926, a 74 pianeti da questo traguardo: la differenza è dovuta a diversi sistemi di accettazione (per esempio è molto difficile distinguere un pianeta gigante da una stella nana bruna).
E se questo è il numero dei pianeti extrasolari confermati, resta una folta schiera di avvistamenti probabili: da aggiungere alla lista ci sono infatti i 443 candidati pianeti individuati dal telescopio TESS della NASA, e i 2.423 candidati osservati dal satellite Kepler.
Una rosa sempre più ristretta. A fronte degli entusiasmi, il numero di esopianeti potenzialmente adatti alla vita potrebbe essere però vicino allo zero. Di norma un pianeta si considera abitabile se la sua superficie ha la temperatura giusta per ospitare acqua liquida, e quindi se si trova alla giusta distanza dalla sua stella: l'area in cui queste condizioni sono permesse è detta zona abitabile.
Tuttavia, trovarsi in questa fascia non è una garanzia: occorre che i raggi della stella madre forniscano abbastanza energia per la nascita della vita, senza eccessi che rischierebbero di sterilizzare completamente la superficie. La zona in cui questo è permesso è detta, secondo criteri messi a punto nel 2018, di abiogenesi (un termine che indica la generazione spontanea di organismi viventi in condizioni primordiali e a partire da composti semplici).
Un solo candidato. Marcos Jusino-Maldonado e Abel Méndez, due ricercatori dell'Università di Porto Rico, hanno applicato i requisiti della zona di abiogenesi alla lista dei esopianeti che si trovano nella zona abitabile della propria stella: solo 8 di questi mondi incontrano entrambe le condizioni. Ma anche in questo elenco ristretto di 8 ci sono problemi. Molti hanno un raggio troppo lungo per essere rocciosi: da studi precedenti sappiamo che i pianeti con raggio superiore a 1,7 raggi terrestri sono più probabilmente gassosi (una condizione sfavorevole alla nascita della vita così come la conosciamo).
Degli 8 esopianeti rimasti, soltanto uno sembra avere un raggio più corto, e neanche di molto: Kepler-452b, che orbita attorno a una stella simile al Sole a 1.400 anni luce da noi, ha un raggio pari a 1,63 raggi terrestri.
Insomma c'è la possibilità che neanche lì sussistano le condizioni ottimali per la vita. Conviene non accontentarsi di quota 4.000, e continuare a cercare.
Quante volte abbiamo letto di "nuove Terre" scoperte al di là del Sistema Solare? La scoperta degli esopianeti di TRAPPIST-1 è certamente importante ma è soltanto l'ultima di una lunga serie. Tra gli oltre 2000 pianeti extrasolari individuati finora ce ne sono senz'altro di potenzialmente abitabili, simili al nostro per massa, dimensioni e distanza dalla loro stella. Ma come scegliere i migliori candidati al titolo di "gemello" terrestre? L'Indice di Similarità Terrestre (Earth Similarity Index, ESI) serve a valutare l'abitabilità di un pianeta in base a parametri come raggio, densità, temperatura e velocità di fuga (ossia la velocità minima necessaria ad allontanarsi dalla superficie) del pianeta in questione. È una scala che va da 0 a 1, dove 1 è il valore della Terra: un pianeta che ottenga dallo 0,8 in su può dirsi "terrestre" (Marte si attesta sullo 0,64 e Venere è a 0,78, tanto per intenderci). Ecco alcuni pianeti con ESI più alto.
Foto: © ESO/L. Calçada - ESO
I 7 pianeti di TRAPPIST-1 (ESI da 0.45 a 0.90). Il sistema solare di TRAPPIST-1 è stato scoperto nel 2015, ma soltanto nel 2017 è stato dato l'eclatante annuncio della presenza di ben 7 pianeti (non è una novità), tutti rocciosi e di cui ben 3 si trovano nella cosiddetta fascia di abitabilità.
I 7 pianeti di TRAPPIST-1 (ESI da 0.45 a 0.90). Tutti i pianeti di questo sistema solare, 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. Trappist-1 c, d, f ricevono quantità di energia vicine a quelle che arrivano, rispettivamente, su Venere, Terra e Marte. 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.
Kepler 438b (ESI=0.88). Scoperto nel 2015 attorno a una nana rossa a 470 anni luce da noi, Kepler 438b (qui in una raffigurazione artistica) è l'esopianeta con l'ESI più alto. Ha un diametro del 12% più esteso di quello terrestre e si trova nella zona abitabile della sua stella, dove completa un'orbita ogni 35 giorni. Probabilmente roccioso, ha una temperatura compresa tra gli 0 e i 60 °C. Praticamente perfetto, se si esclude che la stella - è scoperta recente - gli riserva periodici flussi di radiazioni, che potrebbero renderlo completamente inabitabile (un parametro che l'ESI non prende in considerazione).
Foto: © David A. Aguilar (CfA)
Proxima Centauri b (ESI=0.87). Scoperto nell'agosto del 2016 è uno dei due pianeti che orbitano la nana rossa Proxima centauri, la stella più vicina al nostro sistema solare. Questo fa di Proxima Centauri b l'esopianeta più vicino alla Terra. Si trova nella fascia abitabile della sua stella ed è il terzo esopianeta con ESI più alto (dopo TRAPPIST-1d e Kepler 438b). A tutti gli effetti, il gemello più vicino.
Gliese 667Cc (ESI=0.85). Scoperto nel 2011 attorno a una nana rossa situata a 24 anni luce dalla Terra, si trova compreso in un sistema di stelle triplo (reso bene in questa illustrazione) e ha una massa stimata di 3,8 masse terrestri. Con un periodo orbitale di 28 giorni, si trova nella zona abitabile della sua stella e ha forse una temperatura di 0 °C. Non se ne conosce il raggio, perché non transita davanti alla sua stella. La sua presenza è stata trovata con il metodo delle velocità radiali, cioè misurando i piccoli movimenti che la stella compie in risposta all'attrazione gravitazionale del pianeta.
Foto: © . ESO/L.Calçada/wikimedia, CC BY-ND
Kepler 442b (ESI=0.84). Questo pianeta roccioso grande 1,3 volte la Terra (e con 2,3 volte la sua massa) è stato individuato nel 2015 attorno a una stella più fredda del Sole, a 1100 anni luce da noi. Ha un periodo orbitale di 112 giorni e si trova nella zona abitabile della stella, ma ha una temperatura stimata di -40 °C. Un po' freddino, ma nei limiti della sopportazione: su Marte, durante l'inverno, la temperatura nei pressi dei poli arriva a -125 °C. Qui una raffigurazione di Kepler 442b paragonato alla Terra.
Foto: © Ph03nix1986/Wikimedia Commons
Kepler 62e e 62f (ESI=0.83 e 0.67). Trovati da Kepler nel 2013, questi due pianeti orbitano una stella più fredda del Sole a circa 1200 anni luce dalla Terra. Hanno un raggio pari a circa 1,6 e 1,4 volte quello terrestre e un periodo orbitale di 122 e 267 giorni. Cadono entrambi nella zona abitabile della loro stella e hanno probabilmente, in entrambi i casi, una massa pari a 30 volte quella terrestre. Le temperature stimate permettono la presenza di acqua liquida sulla loro superficie (ma dipende dalle condizioni atmosferiche). Qui una rappresentazione artistica di Kepler 62e.
Foto: © Nasa
Kepler 452b (ESI=0.83). La sua scoperta è stata annunciata, con un clamore forse eccessivo, qualche mese fa: si tratta dell'esopianeta più simile alla Terra che orbiti nella zona abitabile di una stella simile al nostro Sole. Cinque volte più massiccio della Terra, orbita intorno al suo astro ogni 385 giorni (un numero che ricorda in modo suggestivo la durata dell'anno terrestre). La sua stella è più vecchia del Sole di 1,5 miliardi di anni: lo studio di questo pianeta potrebbe dare preziose informazioni sul futuro della Terra (che qui vediamo raffigurata a confronto).
Foto: © NASA/JPL-CALTECH/T. PYLE
