Mondi rocciosi, forse abitabili

Un team internazionale di scienziati ha annunciato solo pochi mesi fa la scoperta diTRAPPIST-1, un sistema planetario a soli 40 anni luce dalla Terra. La caratteristica interessante di questo sistema è che ospita tre pianeti potenzialmente abitabili, mondi di dimensioni terrestri e con temperature che lasciano ben sperare circa la possibilità di ospitare la vita.
In un articolo appena pubblicato sull’ultimo numero della rivista Nature lo stesso gruppo di ricercatori riferisce che i due pianeti più interni del sistema mostrano caratteristiche compatibili con quelle di un oggetto roccioso, con atmosfere compatte, simili a quelle presenti nel Sistema solare interno. I risultati rafforzano l’ipotesi che questi pianeti possano essere effettivamente abitabili.
Lo studio, guidato da Julien de Wit, ricercatore post-doc presso il Massachussets Institute of Technology, è basato su un’analisi preliminare delle atmosfere planetarie, effettuata pochi giorni dopo l’annuncio della scoperta. Il 4 maggio scorso, il team ha fatto richiesta affinché il telescopio spaziale Hubble fosse puntato su TRAPPIST.1, poiché a distanza di pochi giorni sarebbe avvenuto un evento estremamente raro: un doppio transito, ovvero il passaggio in contemporanea di due pianeti davanti al disco stellare. La previsione è stata possibile grazie alle stime orbitali ottenute con i dati del telescopio spaziale Spitzer, con cui gli scienziati avevano già osservato il sistema.
«Abbiamo pensato che il team di Hubble avrebbe potuto accogliere la nostra richiesta, perciò abbiamo scritto la proposta in meno di 24 ore, l’abbiamo inviata, ed è stata esaminata immediatamente», racconta de Wit. «Ora abbiamo, per la prima volta, osservazioni spettroscopiche di un doppio transito, e questo ci permette di ottenere informazioni sulle atmosfere di entrambi i pianeti nello stesso momento».
Grazie ai dati forniti da Hubble, il team ha registrato infatti le variazioni di luce provenienti dalla stella dovute ai passaggi distinti di TRAPPIST-1b e c, due dei tre pianeti che – per quanto ne sappiamo – la circondano. «I dati erano assolutamente perfetti, le osservazioni sono andate meglio di quanto avessimo sperato», dice de Wit.
Le diminuzioni di intensità della luce della stella sono state osservate su una stretta gamma di lunghezze d’onda, mostrando di non variare molto nell’arco dell’intervallo investigato. Se ci fossero state variazioni significative, sarebbe stata un’indicazione a favore di atmosfere estese, simili a quelle di un gigante gassoso. I dati, invece, suggeriscono che entrambi i pianeti in transito abbiano atmosfere compatte e sottili, più simili a quelle che circondano i pianeti rocciosi.
«Ora possiamo dire che questi pianeti sono rocciosi», spiega de Wit. «La domanda quindi diventa: che tipo di atmosfera hanno?. Gli scenari possibili ci indirizzano verso qualcosa di simile a Venere, dove l’atmosfera è dominata dall’anidride carbonica, oppure un ambiente simile alla Terra, con nuvole pesanti di vapore acqueo, o ancora qualcosa di simile a Marte, con un’atmosfera che si è in gran parte consumata. Il passo successivo sarà cercare di capire quale di questi scenari si applica ai pianeti di TRAPPIST-1».
Il team di scienziati ha scoperto il sistema planetario utilizzando TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope), un telescopio da Terra di ultima generazione, realizzato dall’Università di Liegi, Belgio, e progettato per studiare il cielo nella banda degli infrarossi. TRAPPIST è stato costruito come prototipo per lo studio di circa un centinaio di stelle nane brillanti del cielo australe, inoltre è impegnato nell’osservazione di comete e altri corpi minori del Sistema solare. Ora i ricercatori hanno costituito un consorzio, chiamatoSPECULOOS (Search for habitable Planets Eclipsing ULtra-cOOl Stars), e hanno avviato la costruzione di quattro telescopi simili, ma di taglia più grande. Questo nuovo progetto permetterebbe agli scienziati di concentrarsi sulle stelle nane ultra fredde nel cielo australe. Inoltre è in fase di valutazione e raccolta fondi un’estensione del progetto anche all’emisfero boreale.
Le stelle nane ultra fredde sono stelle con temperature molto inferiori a quella del Sole, ed emettono radiazioni più intense nell’infrarosso che nel visibile. L’idea di andare a cercare pianeti in orbita attorno a stelle di questo tipo nasce dal fatto che la loro emissione è molto più debole rispetto ad altre stelle, e questo fa sì che il segnale luminoso non sia saturato dall’emissione stellare quanto lo è in altri sistemi.
Telescopi simili a TRAPPIST funzionano come un primo strumento di selezione. Avendone a disposizione un numero maggiore, gli scienziati potranno usarli per identificare sistemi simili a TRAPPIST-1, che ospitano pianeti potenzialmente abitabili, per poi eseguire osservazioni più dettagliate con strumenti come il telescopio spaziale Hubble o il James Webb Telescope, il cui lancio è previsto nell’ottobre 2018.
«Con osservazioni da parte di Hubble, o in futuro del James Webb, siamo in grado di sapere non solo che tipo di atmosfera hanno pianeti come quelli trovati nel sistema di TRAPPIST-1, ma anche come sono composte queste atmosfere», aggiunge de Wit. «E questo è molto eccitante».
«Le osservazioni dei transiti di TRAPPIST-1 sono molto interessanti perché ci dicono che i pianeti hanno un’atmosfera compatta come quella dei pianeti rocciosi del nostro Sistema solare, anche se non possiamo sapere se assomiglia di più a quella della Terra, di Marte o di Venere o se ha caratteristiche ancora diverse», spiega ai microfoni di Media INAF Giusi Micela, dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo. «Ormai il numero di annunci di scoperte di sistemi abitabili o potenzialmente tali va aumentando rapidamente, anche se ancora non abbiamo trovato un pianeta identico alla Terra. D’altra parte un pianeta può essere abitabile anche se in condizioni molto diverse da quelle del nostro pianeta. Tutto sta nella definizione di abitabilità, e se esistono forme di vita che non conosciamo che possano esistere in condizioni che non possiamo neanche immaginare».
«Già sappiamo che sulla Terra esistono organismi, gli estremofili, che vivono in condizioni estreme», prosegue Micela. «Cosa possa succedere in un mondo completamente diverso è una domanda a cui oggi non siamo in grado di rispondere. Trovare forme di vita diverse può essere altrettanto interessante, se non di più, che trovare la vita come noi la conosciamo in altri pianeti. Prevedere fra quanto tempo saremo in grado di trovare la vita nei mondi alieni è difficile. Stiamo costruendo nuovi strumenti sempre più sofisticati per l’osservazione di atmosfere planetarie e in particolare per identificare indicatori della presenza di forme di vita. I tempi dipenderanno da quanto la vita è diffusa e anche, come in ogni cosa, dalla fortuna».
di Elisa Nichelli (INAF)

La “fontana” che mette a nudo Venere

La spessa coltre di nuvole che circonda Venere impedisce di vedere la superficie del cosiddetto “gemello bollente” della Terra. Fortunatamente, sembra che le stesse nubi permettano di ricreare una mappa di ciò che rimane celato sotto di loro. Utilizzando le osservazioni raccolte dal 2006 al 2012 dal satellite dell’ESA Venus Express, un gruppo di scienziati ha dimostrato per la prima volta come alcuni schemi meteorologici osservati negli strati di nubi venusiane siano direttamente collegati alla topografia della superficie sottostante. La scoperta è statarecentemente pubblicata sulla rivista Journal of Geophysical Research: Planets. Venere è un pianeta particolarmente caldo, a causa di un estremo effetto serra che riscalda la superficie a temperature fino a 450 gradi Celsius. Oltre ad essere rovente, la superficie è buia, sempre a causa del manto di nubi che avvolge completamente il pianeta. Inoltre, i venti a livello del suolo non contribuiscono a mitigare la calura, soffiando alla modesta velocità di circa 1 metro al secondo. Le nubi venusiane formano uno strato spesso 20 km, situato tra i 50 e i 70 km al di sopra del suolo, con temperature tipiche attorno ai -70 gradi Celsius, simili a quelle riscontrabili nelle formazioni nuvolose più esterne dell’atmosfera terrestre. Nello strato superiore delle nubi soffiano venti centinaia di volte più veloci rispetto a quelli sulla superficie, addirittura più rapidi della rotazione stessa di Venere (un fenomeno chiamato super-rotazione). Ora, grazie ai dati ottenuti sonda Venus Express, un gruppo internazionale di scienziati, guidati daJean-Loup Bertaux del francese LATMOS (Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales), è riuscito a migliorare notevolmente la conoscenza della mappa climatica di Venere, esplorandone tre aspetti principali: quanto velocemente circolano i venti su Venere; quanta acqua è contenuta all’interno delle nubi; quanto brillanti risultano le nuvole, in particolare nella luce ultravioletta (UV).«I nostri risultati hanno mostrato che tutti questi aspetti – i venti, il contenuto di acqua e la composizione della nube – sono in qualche modo collegati alle proprietà della superficie di Venere stessa», spiega Bertaux. «Avendo la possibilità di utilizzare osservazioni di Venus Express che abbracciano un periodo di sei anni, abbiamo potuto studiare i modelli climatici a lungo termine del pianeta». Anche se Venere risulta assai secca per gli standard terrestri, la sua atmosfera contiene vapore d’acqua, in particolare al di sotto dello strato di nuvole. I ricercatori hanno calcolato quanta acqua è presente e dove è localizzata, trovando un punto di maggiore accumulo nei pressi dell’equatore venusiano. Questa zona “umida” si trova esattamente sopra una catena montuosa alta fino a 4 mila metri, denominata Aphrodite Terra. Siccome il fenomeno è presumibilmente causato da una colonna d’aria ricca di acqua, spinta dalle zone basse dell’atmosfera verso l’alto in corrispondenza dei rilievi montuosi, i ricercatori lo hanno soprannominato “fontana di Afrodite”. «Questa “fontana” rimane fissa all’interno di un vortice di nubi che scorrono da est a ovest nell’atmosfera venusiana», dice uno degli autori, Markiewicz Wojciech dell’Istituto Max-Planck per la ricerca sul sistema solare, a Gottinga, in Germania. «La prima domanda a cui abbiamo cercato di rispondere è come mai tutta quest’acqua resti bloccata proprio in quel punto». I ricercatori hanno anche trovato che le nuvole attorno alla “fontana” riflettono meno luce ultravioletta che altrove e che i venti sopra la regione montuosa di Aphrodite Terra sono circa il 18 percento più lenti rispetto alle regioni circostanti. Secondo Bertaux e colleghi, questi tre fattori possono essere spiegati contemporaneamente da un singolo meccanismo: le onde di gravità atmosferiche. «Quando i venti s’inoltrano lentamente attraverso le pendici montuose sulla superficie, generano qualcosa di noto come onde di gravità», aggiunge Bertaux. «Naturalmente non hanno nulla a che fare con le onde gravitazionali, che sono increspature nello spazio-tempo. Le onde di gravità sono invece un fenomeno atmosferico che possiamo vedere normalmente in zone montuose della superficie terrestre. In breve, si formano quando l’aria in movimento incontra dei rilievi, propagandosi in verticale e crescendo progressivamente di ampiezza, fino a rompersi appena sotto la cima delle nubi, come onde del mare su un litorale». La presenza di rilievi sulla superficie innesca dunque queste pompe d’aria i cui effetti sono misurabili dall’esterno del pianeta, sulla superficie delle nuvole. Oltre ad aiutarci a “intravedere” la superficie di Venere, la constatazione che la topografia superficiale può significativamente influenzare la circolazione atmosferica ha conseguenze anche per la comprensione del fenomeno di super-rotazione planetaria e del clima in generale. «Questa scoperta mette certamente alla prova i nostri attuali modelli di circolazione atmosferica globale», dice Håkan Svedhem dell’ESA, responsabile scientifico di Venus Express. «Mentre i nostri modelli riconoscono una connessione tra topografia e clima, solitamente essi non producono schemi meteorologici persistenti connessi a caratteristiche della superficie topografiche. Questa è la prima volta che questa connessione è stato chiaramente individuata su Venere: un risultato importante». Venus Express è stata operativa attorno a Venere dal 2006 fino al 2014, quando ha concluso la propria missione calandosi nella stessa mortifera coltre di nubi che la sonda ha studiato per anni. Mentre i dati ottenuti da Venus Express continuano a riservare sorprese, con la recente entrata in orbita della missione giapponese Akatsuki – che aveva mancato il bersaglio 5 anni prima –  gli autori dello studio si augurano che i propri risultati possano essere confermati e ampliati da questa nuova arrivata. «Questo studio, come anche molti altri che verranno ancora, dimostra l’enorme ricchezza scientifica che ci ha lasciato Venus Express come eredità alla fine della sua vita operativa», commenta a Media INAF Giuseppe Piccioni dell’INAF-IAPS di Roma, principal investigator dello spettrometro VIRTIS a bordo di Venus Express. «Questa eredità è destinata a durare ancora per molti anni, in quanto solo parzialmente intaccata dalla missione giapponese Akatsuki, l’unica al momento operativa a Venere ma con strumentazione limitata alle sole camere. In realtà un vero successore di Venus Express non è ancora nato, sebbene ci siano in studio varie proposte di missione con lancio previsto nel corso del prossimo decennio, ma niente ancora di definitivo. I dati prodotti da Venus Express resteranno quindi, ancora per molto, un punto di riferimento importante per tutta la scienza di Venere».
di Stefano Parisini (INAF)

L’allegra combriccola dei gioviani caldi

Dopo aver studiato a fondo i dati raccolti dal telescopio spaziale Kepler in quattro anni di osservazioni, gli astronomi dell’Università di Toronto sono arrivati all’unica conclusione possibile: la classe di pianeti extrasolari conosciuta con il nome di “gioviani caldi” non conduce l’esistenza solitaria che pensavamo fosse in linea con le loro caratteristiche peculiari. Al contrario questi giganti gassosi,su un’orbita pericolosamente vicina alla loro stella ospite, amano condividere il loro tempo con una combriccola di pianetidel tutto inaspettata.
Ma partiamo dall’inizio: nella caccia grossa agli esopianeti in cui gli astrofisici sono impegnati da anni, una classe di questi mondi – giganti gassosi di una taglia paragonabile a quella del nostro Giove – è stata ribattezzata con il nome di Hot Jupiters, gioviani caldi appunto. Ma non bisogna farsi ingannare: se la loro stazza è comparabile, se non maggiore, a quella del gigante del nostro Sistema solare, l’orbita su cui si muovono è decisamente più stretta. Tipicamente navigano attorno al loro sole a una distanza compresa tra la metà e un decimo di quella terrestre (e quindi tra le 0,5 e 0,1 unità astronomiche, ovvero tra circa 75 e 15 milioni di chilometri). Una vicinanza pericolosa alla stella madre, per esopianeti di queste dimensioni, e che fa sì che la temperatura superficiale di questi giganti gassosi debba essere molto elevata.
Secondo i ricercatori canadesi, la cui ricerca è appena stata pubblicata su Astrophysical Journal, è evidente che esistano due tipologie di gioviani caldi, ciascuno con diverse caratteristiche di formazione ed evoluzione planetaria. Esistono giganti gassosi che godono della compagnia di altri pianeti nello spazio più prossimo alla stella ospite, e altri che conducono una vita eremitica ma che probabilmente sono migrati nella posizione in cui si trovano attualmente in seguito a un processo di formazione svoltosi altrove.
«I nostri risultati suggeriscono che una frazione consistente dei cosiddetti gioviani caldi non possa in nessun modo essere migrata nelle posizioni in cui oggi possiamo osservare questi esopianeti. Forse dobbiamo prendere seriamente in considerazione l’ipotesi che si siano formati nel luogo in cui si trovano», spiega Chelsea Huang, prima autrice dello studio e in forze presso il Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics dell’Università di Toronto.
Guardando al nostro Sistema solare e al suo gigante gassoso Giove, risulta contro intuitivo immaginare che un pianeta di questo tipo possa essersi formato a una distanza dalla sua stella ospite che è grossomodo quella a cui troviamo piccoli pianeti arroventati come Mercurio o Venere.
Fino a ieri gli scienziati hanno ritenuto che il caso dei gioviani caldi fosse da imputarsi a dinamiche di migrazione planetaria: giganti gassosi in viaggio verso l’interno del sistema solare cui appartengono e che vanno surriscaldandosi man mano che si avvicinano alla loro stella. Eventi, si pensava, capaci di scalzare tutti i pianeti di piccole e medie dimensioni che si trovino nell’orbita interessata.
Ma invece di trovare grossi pianeti solitari, il telescopio NASA Kepler ha scoperto 11 gioviani caldi in compagnia di pianeti di dimensioni paragonabili alla Terra e a Nettuno. 11 su 27 hot jupitersindividuati dallo studio. «E il numero è destinato a crescere progressivamente, con il proseguo delle analisi», chiosa Huang.
di Davide Coero Borga (INAF)

Caccia grossa nel cielo di Kepler

Poi dicono che è importante sapersi riciclare… Giusto, ma come ti ricicli quando ti trovi magari a qualche decina di milioni di km dalla Terra e un tuo componente fondamentale va fuori uso, com’è accaduto tre anni fa al cacciatore di esopianeti Kepler della NASA? Occorre molta creatività, un ottimismo incrollabile e ingegno come se piovesse. In compenso, i risultati possono premiare ampiamente lo sforzo. È quanto sta accadendo con la missione K2, la cosiddetta second light: un riadattamento in corsa degli obiettivi e della strategia osservativa originale di Kepler che sta dando grandi soddisfazioni. Ultima in ordine di tempo, in uscita su Astrophysical Journal Supplement Series, la scoperta di oltre cento nuovi pianeti. È andata così. Kepler (o meglio, K2 appunto), non potendo più concentrarsi esclusivamente sul suo bersaglio iniziale – ricerca di pianeti simili alla Terra, attorno a stelle simili al Sole, in una ben precisa fettina di cielo dell’emisfero nord – e non essendo più in grado di fare tutto da solo, ha ampliato il terreno di caccia e ha delegato ai telescopi terrestri alcuni compiti. Tipicamente, ciò che avviene è che, quando il telescopio spaziale NASA individua potenziali esopianeti, l’onere di caratterizzarli e di confermare che di veri pianeti si tratta viene delegato a telescopi terrestri. Ebbene, dei 197 mondi in sospeso finiti nel mirino di K2, 63 sono rimasti tali, 30 si sono rivelati falsi positivi ma ben 104 hanno ottenuto l’ambito bollino di pianeta extrasolare confermato. A conferirlo, dopo attento follow-up, una “squadra” che comprende quanto di meglio esista oggi sulla Terra per l’osservazione del cielo: i due gemelli da 10 metri dell’osservatorio del Keck, in cima al vulcano dormiente di Manua Kea (Hawaii), la coppia di occhi da oltre 8 metri di diametro ciascuno delGemini Observatory (uno anch’esso alle Hawaii, l’altro in Cile), il 2.4 metri robotico Automated Planet Finder, in California, ed LBT, il telescopio binoculare di Mount Graham, in Arizona, per un quarto di proprietà INAF. Fra i nuovi pianeti, quattro più degli altri suscitano curiosità: fanno parte dello stesso sistema planetario, hanno dimensioni paragonabili a quelle della Terra (dal 20 al 50 percento in più) e potrebbero essere – si attendono conferme – tutti e quattro rocciosi. Potrebbero anche essere adatti a ospitare la vita? Non si può escludere, dice il primo autore dello studio, Ian Crossfield, dell’università dell’Arizona. Benché orbitino a distanza molto ravvicinata rispetto alla stella madre, inferiore a quella che separa Mercurio dal Sole, la stella in questione è piccola e debole. Due dei quattro pianeti, in particolare, ricevono un flusso di radiazioni paragonabile a quello che il Sole riversa sulla Terra.
di Marco Malaspina (INAF)

NASA: ci dispiace, niente ET

Come accade ormai ciclicamente, la NASA è finita nel mirino dei complottisti. Questa volta la colpa di cui si sarebbe macchiata è una volontaria e improvvisa interruzione delle comunicazioni con la Stazione Spaziale Internazionale (ISS), avvenuta a breve distanza dall’apparizione di un UFO nel campo di vista di una delle camere impegnate nella trasmissione in live stream.Tutto è iniziato con un video, pubblicato su YouTube il 9 luglio scorso dall’utente StreetCap1. Lo stesso utente, nella descrizione del video, sottolinea che un UFO, ovvero “Unidentified Flying Object” (oggetto volante non identificato), è semplicemente qualcosa di cui non riconosciamo immediatamente la natura. Ma subito dopo aggiunge polemicamente «ciò che rende il video interessante è che la trasmissione sembra interrompersi quando l’UFO si ferma». Non è la prima volta che accuse di questo tipo vengono mosse ai video provenienti dall’esperimento di trasmissione in diretta chiamato High Definition Earth Viewing System. L’esperimento è composto da quattro videocamere commerciali ad alta definizione, posizionate in diversi punti della ISS. Le camere sono state portate a bordo della stazione nell’aprile del 2014 e da allora sono state puntate sulla Terra allo scopo di inviare uno stream continuo immagini in tempo reale. La trasmissione alterna la visione delle camere, e si interrompe solo in caso di assenza di segnale o quando la ISS attraversa il cono d’ombra della Terra, trovandosi quindi al buio. «La stazione passa regolarmente fuori dalla portata del Tracking and Data Relay Satellites, il sistema utilizzato per inviare e ricevere il segnale video», spiega il portavoce della NASA Daniel Huot a CNET. «Ogni volta che il segnale video si perde, le telecamere mostrano una schermata blu (a indicare che non c’è segnale) o un’immagine preimpostata». E in effetti è sufficiente seguire la diretta per qualche ora per accorgersi che le interruzioni di segnale sono piuttosto frequenti, anche perché, lo ricordiamo, la ISS compie una rotazione completa attorno alla Terra ogni 90 minuti circa. «Per quanto riguarda l’“oggetto”», continua Huot, «è molto comune che appaiano nelle immagini cose come la Luna, detriti spaziali, riflessi dalle finestre della stazione, parti della struttura stessa della ISS o luci provenienti dalla Terra, e che creino artefatti nelle fotografie e nei video raccolti dalla stazione». Insomma, si tratta di un episodio piuttosto comune: anche questa volta gli incontri ravvicinati sono rimandati. Per capire come mai l’agenzia spaziale statunitense sia nuovamente, e così spesso, nell’occhio del ciclone complottista, abbiamo chiesto un commento a Paolo Attivissimo, giornalista informatico ed esperto cacciatore di bufale. «La NASA è nel mirino da sempre perché molta gente non ha idea di come funzioni realmente: pensano a un apparato governativo, militarizzato, ricchissimo, monolitico e astratto, quando in realtà chi frequenta la NASA (come me, nel mio piccolo) sa che si tratta di gente normale, civili che hanno famiglie e una vita ordinaria ma lavorano in un posto straordinario con pochi soldi a disposizione (il centro di controllo di Houston sembra un campus universitario rimasto fermo agli anni Sessanta). Gente che decisamente non saprebbe tenere un segreto, anche perché alla NASA c’è una cultura pervasiva della trasparenza (abitudine vecchia di decenni, nata per contrastare la segretezza ossessiva dei sovietici). Se sei un loro amico ti raccontano pettegolezzi e chicche con gusto: altro che tenere segreti!» «Oltretutto la NASA avrebbe solo da guadagnarci ad annunciare la scoperta di vita extraterrestre: arriverebbero finanziamenti a pioggia!», aggiunge Attivissimo. «Il fatto è che chi crede che la NASA veda UFO in continuazione non sa come funzionano le tecnologie: per esempio, le “misteriose interruzioni” delle telecamere della Stazione Spaziale non sono spegnimenti per nascondere qualcosa, ma semplicemente i momenti nei quali la Stazione è fuori portata delle antenne a terra e quindi il segnale delle telecamere non arriva. Succede in continuazione: lo so bene, perché in ufficio tengo sempre acceso un monitor che mostra le bellissime immagini della Terra che scorre sotto la Stazione, disponibili via Internet in tempo reale ventiquattr’ore su ventiquattro».«Se solo questi ufologi improvvisati s’informassero prima di parlare, eviterebbero di diffondere false notizie e di distrarre dalle meraviglie reali del cosmo», conclude Attivissimo. «Nessuno alla NASA nega la possibilità che la vita extraterrestre esista: ma bisogna dimostrare che questa vita viene a trovarci. E soprattutto bisogna chiedersi che logica avrebbe, per un viaggiatore cosmico, giocare a nascondino. Quello che descrivono gli ufologi è l’equivalente di un turista che si fa un lunghissimo viaggio in aereo, arriva finalmente a destinazione, fa una capatina in aeroporto per fare photobombing a una cassiera, e poi se la svigna. Che senso ha?»

Tre soli per scaldare il pianeta HD 131399Ab

Un’equipe di astronomi ha usato lo strumento SPHERE montato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO per ottenere un’immagine del primo pianeta trovato in orbita allargata intorno a un sistema triplo di stelle. L’orbita di questo pianeta dovrebbe essere instabile, causando l’espulsione del pianeta dal sistema. In qualche modo però questo non accade. Il risultato inaspettato suggerisce che questo tipo di sistemi possano essere più comuni del previsto. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista ScienceTatooine, il pianeta di Luke Skywalker nella saga di Star Wars, era uno strano mondo con due soli nel cielo, ma gli astronomi sono riusciti a trovare un sistema ancora più esotico, un pianeta in cui l’osservatore vedrebbe sempre la luce del giorno, oppure tre diverse albe e tramonti ogni giorno, a seconda della stagione, che comunque dura molto di più di una vita umana. Questo mondo è stato scoperto da un’equipe di astronomi guidata dall’Università dell’Arizona (Usa) sfruttando le immagini dirette del VLT in Cile. Il pianeta. Si chiama HD 131399Ab ed è diverso da tutti gli altri mondi conosciuti: la sua orbita intorno alla stella più brillante delle tre è la più ampia che si conosca in un sistema multiplo; queste orbite sono spesso instabili, a causa dei campi gravitazionali complessi e mutevoli delle altre due stelle del sistema, e si pensava che fosse molto improbabile trovare pianeti su orbite stabili.
A circa 320 anni luce dalla Terra, nella costellazione del Centauro,HD 131399Ab ha circa 16 milioni di anni ed è quindi uno dei più giovani esopianeti finora scoperti, nonché uno dei pochi di cui si sia ottenuta un’immagine diretta. È anche «il primo in una configurazione dinamica così interessante», ha commentato Daniel Apai, dell’Università dell’Arizona, uno dei coautori dell’articolo. La temperatura di circa 580 gradi C e la massa stimata a circa quattro volte la massa di Giove ne fanno uno degli esopianeti più freddi e meno massicci di cui sia stata ottenuta finora un’immagine diretta.
«Per circa metà dell’orbita del pianeta, che dura circa 550 anni terrestri, si vedono tre stelle in cielo; le due più deboli sono sempre più vicine tra loro e la loro separazione apparente dalla stella più brillante cambia durante l’anno», ha aggiunto Kevin Wagner, il primo autore dell’articolo e della scoperta. Per la maggior parte dell’anno del pianeta, le stelle appaiono vicine a loro in cielo, fornendo così una familiare alternanza di giorno e notte con un unico tramonto triplo e un’unica alba tripla ogni giorno. A mano a mano che il pianeta si muove lungo l’orbita le stelle si spostano sempre più lontane le une dalle altre, fino a quando il tramonto di una coincide con l’alba dell’altra – a questo punto il pianeta ha un dì costante per circa un quarto della sua orbita, o circa 140 anni terrestri.
Wagner, studente di Dottorato all’Università dell’Arizona, ha identificato il pianeta tra centinaia di candidati e ha diretto le osservazioni successive per verificarne la natura. Il pianeta segna anche la prima scoperta di un esopianeta con SPHERE, sensibile alla luce infrarossa e che può perciò vedere l’impronta fornita dal calore dei pianeti giovani, oltre ad avere strumenti sofisticati per correggere i disturbi atmosferici e bloccare la luce, altrimenti accecante, della stella madre.
Anche se osservazioni ripetute e a lungo termine sono necessarie per determinare la traiettoria del pianeta tra le stelle che lo ospitano, le osservazioni e le simulazioni sembrano suggerire questo scenario: la stella più brillante (HD 131399A) è circa l’80% più massiccia del Sole e intorno a lei orbitano le stelle meno massicce, B e C, a circa 300 UA (una UA, o unità astronomica, è la distanza media tra la Terra e il Sole). Nel frattempo, B e C ruotano l’una intorno all’altra separate da una distanza pari a circa quella tra il Sole e Saturno (10 UA).
In questo scenario, il pianeta HD 131399Ab viaggia intorno alla stella A in un’orbita di raggio pari a circa 80 UA, il doppio dell’orbita di Plutone nel Sistema solare, che porta il pianeta a circa un terzo della distanza tra A e la coppia B/C. Gli autori sottolineano che sono possibili molti diversi scenari orbitali e il verdetto sulla stabilità a lungo termine del sistema deve attendere altre osservazioni già pianificate che daranno una miglior misura dell’orbita.
«Se il pianeta fosse più lontano dalla stella più massiccia del sistema, ne verrebbe lanciato fuori. Le nostre simulazioni al computer hanno mostrato che questo tipo di orbita può essere stabile, ma se si cambiano le cose di poco può diventare instabile molto rapidamente», ha spiegato Wagner. «Non è chiaro come questo pianeta sia finito su questa orbita così ampia in un sistema estremo e non possiamo ancora dire cosa ciò significhi per la nostra comprensione di questo tipo di sistemi planetari, ma si vede che c’è più varietà di quello che molti avrebbero ritenuto possibile», ha concluso Wagner. «Quello che sappiamo è che i pianeti in sistemi stellari multipli sono stati studiati molto meno, ma sono potenzialmente altrettanto numerosi di quelli con una singola stella».
Silvano Desidera, dell’Osservatorio Astronomico di Padova, che è tra i componenti del team di ricercatori INAF coinvolti nel progetto SPHERE, ha spiegato: «Questa scoperta è stata realizzata con lo strumento SPHERE al VLT, costruito da un consorzio europeo di cui fa parte anche INAF. In particolare la componente di strumento realizzata in Italia, l’integral field spectrograph (IFS) ha consentito non solo la rivelazione del nuovo pianeta ma anche di ottenerne lo spettro. In questo modo è stato possibile ricavare parametri fisici del pianeta come la sua temperatura».
I pianeti nei sistemi multipli sono molto interessanti per gli astronomi e gli scienziati planetari perché forniscono un esempio di come agisce il meccanismo di formazione planetaria in questi scenari estremi. Sistemi con molti soli potrebbero sembrare esotici, per noi in orbita intorno a una stella solitaria, ma in effetti sono altrettanto comuni del nostro.
Redazione Media Inaf

Titano, un tesoro prebiotico anche senza acqua

Titano, la più grande luna di Saturno, è il corpo tra tutti quelli nel Sistema solare più promettente per ospitare la vita (anche più di Marte dove però ci sono tracce di acqua). Da anni la comunità scientifica cerca di provare che su questo satellite (fuori dalla fascia di abitabilità del Sistema solare) si possono sviluppare forme di vita magari microbiche tra i gelidi idrocarburi che compongono la sua superficie. Studiando le informazioni sulla chimica di Titano raccolte dalla missione NASA/ESA/ASI Cassini-Huygens, un gruppo di ricercatori della Cornell University ha suggerito infatti che potrebbero esserci condizioni chimiche prebiotiche (che in parole povere vuol dire: c’è una speranza di vita anche lì!). Titano è un corpo “simile” alla Terra, perché presenta laghi, fiumi, mari e terreni che – in teoria – possono essere paragonati a quelli a cui noi siamo abituati. Un piccola (siamo ironici) differenza è che lì – a circa 1,4 miliardi di chilometri di distanza da noi – si raggiungono i -180 gradi centigradi e che i suoi oceani sono composti da metano liquido (non c’è infatti traccia di acqua neanche a pagarla oro!). Titano presenta, inoltre, una spessa e tossica atmosfera (che appare gialla) composta da azoto e metano. Di certo l’aria non è respirabile (almeno per noi terrestri), ma quando la luce solare colpisce l’atmosfera la reazione produce acido cianidrico (HCN), che è una delle chiavi chimiche prebiotiche. Martin Rahm, il primo autore dello studio, ha spiegato che questo «è solo il punto di inizio nella ricerca di chimica prebiotica al di fuori della Terra», ma bisogna cercare di estraniarsi dal concetto di vita terrestre e ampliare le nostre vedute perché «Titano è una “bestia” completamente differente». L’acido cianidrico è una sostanza chimica ritenuta cruciale anche per lo sviluppo della vita sulla Terra e quindi all’origine degli aminoacidi e degli acidi nucleici. Le molecole di HCN reagiscono tra di loro o con altre molecole formando dei polimeri (lunghe catene di molecole) uno dei quali è noto come polimina (polyimine) che potrebbe resistere alle estreme temperature di Titano e permettere la creazione della vita. «La polimina può esistere come strutture diverse, e può essere in grado di fare cose notevoli alle basse temperature, soprattutto nelle condizioni che ci sono su Titano», ha aggiunto Rahm. «Dobbiamo continuare a studiarlo per capire come la chimica evolve nel tempo. Se osservazioni future mostrassero condizioni prebiotiche in un posto come Titano, sarebbe un importante risultato scientifico. Questo studio indica che potrebbero esistere i presupposti per l’esistenza di processi che portano a un diverso tipo di vita sul pianeta, ma è solo il primo passo».

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