Il sistema planetario in orbita attorno a una stella insolitamente silenziosa è l’ideale per future ricerche di abitabilità

K metro 0 – Sono stati avvistati tre “nuovi” mondi che ruotano intorno ad un sistema extrasolare, una stella nana a 73 anni luce di distanza, i più vicini esopianeti mai visti fino ad oggi.

La scoperta è stata fatta da TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), un telescopio spaziale progettato nell’ambito del programma Explorer della NASA, il cui scopo è la ricerca di pianeti extrasolari usando il metodo fotometrico del transito. TESS, considerato il successore del telescopio Kepler, che esamina tutta la volta celeste, al contrario del suo predecessore che esaminava una piccola porzione della volta celeste, circa lo 0,28%, e osserva stelle dalle trenta alle cento volte più luminose di quelle osservate prima da Kepler. Il progetto TESS, presentato dal Massachusetts Institute of Technology (MIT) e sponsorizzato anche da Google, è stato uno degli undici selezionati dalla NASA per un possibile finanziamento nel mese di settembre 2011, su quarantadue che erano stati proposti il precedente febbraio. Il 5 aprile 2013 la NASA ha ufficialmente approvato la realizzazione del Transiting Exoplanet Survey Satellite, insieme al Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), dal costo complessivo di circa 200 milioni di dollari, pianificando il lancio per il 2018. Il lancio è avvenuto il 18 aprile 2018.

I pianeti, appena scoperti comprendono una piccola “super Terra” rocciosa e due sub-Nettuno, pianeti grandi circa la metà del nostro gigante ghiacciato.

Il sub-Nettuno più lontano dalla stella sembra essere all’interno di una zona “temperata”, il che significa che la parte più alta dell’atmosfera del pianeta è all’interno di un intervallo di temperatura che potrebbe supportare alcune forme di vita. Tuttavia, gli scienziati affermano che l’atmosfera del pianeta è probabilmente una trappola di calore spessa e ultra-densa che rende la superficie del pianeta troppo calda per ospitare acqua o vita.

Questo nuovo sistema planetario, che gli astronomi hanno soprannominato TOI-270, sta dimostrando di avere altre qualità curiose. Ad esempio, tutti e tre i pianeti sembrano avere dimensioni relativamente vicine. Al contrario, il nostro sistema solare è popolato da estremi planetari, dai piccoli mondi rocciosi di Mercurio, Venere, Terra e Marte, a Giove e Saturno molto più massicci, e ai più remoti giganti di ghiaccio di Nettuno e Urano.

Non esiste nel nostro sistema solare un pianeta che abbia caratteristiche intermedie, sia di dimensioni che di composizione, tra la Terra e Nettuno. Mentre il sistema extrasolare TOI-270 sembra ospitare due di questi pianeti: entrambi i sub-Nettuno sono più piccoli del nostro Nettuno e non molto più grandi del pianeta roccioso nel sistema.

Gli astronomi ritengono che i sub-Nettuno del TOI-270 possano essere un “anello mancante” nella formazione planetaria, poiché sono di dimensioni intermedie e potrebbero aiutare i ricercatori a determinare se piccoli pianeti rocciosi come la Terra e mondi più massicci e ghiacciati come Nettuno seguono lo stesso percorso di formazione o si evolvono separatamente.

TOI-270 è un sistema ideale per rispondere a tali domande, perché la stella stessa è vicina e quindi luminosa, e anche insolitamente silenziosa. La stella è un M-nano, un tipo di stella che è normalmente estremamente attiva, con frequenti razzi e tempeste solari. TOI-270 sembra essere un vecchio nano M che da allora si è calmato, emanando una luminosità costante, rispetto alla quale gli scienziati possono misurare molte proprietà dei pianeti in orbita, come la loro massa e composizione atmosferica.

Gli scienziati hanno scoperto i tre nuovi pianeti dopo aver esaminato le misurazioni della luminosità stellare eseguite da TESS. Il satellite sviluppato dal MIT fissa le macchie del cielo per 27 giorni alla volta, monitorando migliaia di stelle per possibili transiti, misurando cali di luminosità che potrebbero essere dovuti a un pianeta che blocca temporaneamente la luce della stella mentre passa davanti a essa.

Il team ha isolato molti di questi segnali da una stella vicina, situata a 73 anni luce di distanza nel cielo meridionale, chiamando la stella TOI-270, per il 270 ° “TESS Object of Interest” identificato fino ad oggi. In seguito, hanno utilizzato strumenti terrestri per seguire l’attività della stella e hanno confermato che i segnali sono il risultato di tre esopianeti in orbita: il pianeta b, una super-Terra rocciosa con un’orbita di circa tre giorni; pianeta c, un sub-Nettuno con un’orbita di cinque giorni; e il pianeta d, un altro sub-Nettuno leggermente più lontano, con un’orbita di 11 giorni.

La scoperta di TOI-270 inizialmente ha suscitato entusiasmo all’interno del team scientifico TESS, infatti da una prima analisi sembrava che il pianeta potesse trovarsi nella zona abitabile della stella, una regione che sarebbe abbastanza fresca da consentire alla superficie del pianeta di sostenere l’acqua e forse la vita. Ma i ricercatori hanno presto capito che l’atmosfera del pianeta era probabilmente estremamente densa e avrebbe quindi generato un intenso effetto serra, rendendo la superficie del pianeta troppo calda per essere abitabile. Ma secondo gi scienziati esiste una buona possibilità che il sistema ospiti altri pianeti, più lontano del pianeta d, che potrebbero trovarsi nella zona abitabile. Il pianeta d, con un’orbita di 11 giorni, si trova a circa 10 milioni di chilometri dalla stella, ma dato che la stella è piccola e relativamente fresca – circa la metà calda del sole – la sua zona abitabile potrebbe potenzialmente iniziare a circa 15 milioni di chilometri. Comunque, se esistesse un pianeta all’interno di questa zona, la sua abitabilità dipenderebbe da una miriade di altri parametri, come la sua dimensione, massa e condizioni atmosferiche.

“Fortunatamente”, scrive il team nella sua relazione, “la stella ospite, TOI-270, è straordinariamente adatta per future ricerche di abitabilità, in quanto particolarmente silenziosa”. I ricercatori hanno in programma di focalizzare altri strumenti, incluso l’imminente James Webb Space Telescope, su TOI-270, per definire varie proprietà dei tre pianeti, oltre a cercare pianeti aggiuntivi nella zona abitabile della stella.

Ovviamente non sono state solo queste le scoperte di TESS, infatti fino a maggio 2019 risultano 13 esopianeti confermati e 616 candidati, ma nessuno così vicino alla Terra.

 di Rosa Massaro