Tess: pronto a scovare nuovi esopianeti

A distanza di pochi mesi dal suo decollo, avvenuto giovedì 19 aprile dalla base militare di Cape Canaveral in Florida, negli Stati Uniti, il cacciatore di esopianeti Tess è già pronto per fornirci i primi dati del suo bottino di caccia. Il satellite, infatti, dovrebbe trasmettere la sua prima serie di dati scientifici a partire dal mese di agosto prossimo, e successivamente, periodicamente ogni 13,5 giorni, momento nel quale il satellite si trova più vicino alla Terra. Il Tess Science Team del Massachusetts Institute of Technology (Mit) inizierà ad analizzare il bottino, alla ricerca di nuovi esopianeti, immediatamente dopo l’arrivo della prima serie di dati. Paul Hertz, direttore del dipartimento di astrofisica della Nasa presso la sede centrale di Washington, ha commentato: «Sono eccitato dal fatto che la nostra nuova missione per la ricerca di esopianeti sia pronta per iniziare a sondare ciò che si trova oltre il nostro Sistema solare, alla scoperta di nuovi mondi. Ora che sappiamo che ci sono più pianeti che stelle nel nostro universo, attendo con ansia gli strani e fantastici mondi che siamo destinati a scoprire». Commenta così invece Isabella Pagano, dell’Inaf di Catania, responsabile scientifico in Italia delle missioni Cheops e Plato dell’Esa: «Tess inizia a produrre dati scientifici proprio negli stessi giorni in cui Kepler ha smesso di funzionare. Si realizza quindi un passaggio di consegne simbolico tra il più efficiente cacciatore di pianeti disponibile ad oggi (Kepler) e Tess, che con i suoi 4 piccoli telescopi, scruterà l’intero cielo alla ricerca di pianeti attorno alle stelle più brillanti (e quindi a noi vicine) e ci dirà quali tra questi pianeti potrebbero avere un’atmosfera interessante da studiare con i potenti spettrografi di Jwst e Elt». Tess è l’ultimo nato tra i satelliti della Nasa per la ricerca dei cosiddetti esopianeti, i pianeti al di fuori del nostro sistema solare. Ma come farà Tess a scovare questi pianeti? Il satellite sfrutterà un metodo che utilizza le stelle: il metodo dei transiti. Questo sistema si basa sulla rilevazione dell’attenuazione periodica del flusso luminoso in arrivo da una stella che avviene quando un pianeta transita davanti al suo disco. Tess trascorrerà infatti i prossimi due anni monitorando proprio le stelle più vicine e più brillanti, alla ricerca di variazioni periodiche della loro luce emessa. Queste variazioni potrebbero essere l’indizio che un pianeta stia passando davanti alla sua stella. Utilizzando questo metodo, si prevede che Tess trovi migliaia di esopianeti, alcuni dei quali potrebbero potenzialmente supportare la vita.
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di Giuseppe Fiasconaro (INAF)

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Ferro e titanio: l’atmosfera infernale di Kelt-9b

Si respira aria pesante, su Kelt-9b. A leggerne gli ingredienti, più che un’atmosfera pare un ferramenta: ferro e titanio. Entrambi allo stato gassoso. A scoprirlo è stato lo spettrografo Harps-N in dotazione al Tng, il Telescopio nazionale Galileo dell’Inaf alle Canarie, nell’osservatorio dell’isola di La Palma, a 2400 metri di altitudine sull’Oceano atlantico. I risultati sono pubblicati oggi su Nature in uno studio guidato da Jens Hoeijmakers dell’università di Ginevra e firmato, fra gli altri, dal direttore dell’Osservatorio astronomico dell’Inaf di Cagliari, Emilio Molinari. La scoperta di Kelt-9b risale allo scorso anno ed è opera di un team americano che indagò su una stella chiamata Kelt-9 e situata a 650 anni luce dalla Terra, nella costellazione del Cigno. Con una temperatura di oltre 10mila gradi in superficie, la stella Kelt-9 è quasi due volte più calda del Sole e ha una massa di poco più del doppio. Intorno a questa stella gialla, dalle dimensioni molto comuni nella nostra galassia, orbita appunto questo gigantesco mondo gassoso, Kelt-9b: pur avendo quasi tre volte la massa di Giove, Kelt-9b gira vorticosamente intorno alla sua stella: essendole vicinissimo – appena 5 milioni di km, un trentesimo della distanza fra la Terra e il Sole – lassù un “anno” dura solo 36 ore. Tutto questo spiega la sua altissima temperatura superficiale: oltre 4.000 gradi. Non è caldo come il Sole, ma è comunque più caldo di molte stelle come, per esempio, le nane rosse. Fin qui era arrivato lo studio americano, di per sé abbastanza clamoroso. Su Kelt-9b si sono poi concentrate le ricerche di un team guidato da ricercatori dell’università di Ginevra, team che si è avvalso dei fisici teorici dell’università di Berna e degli astrofisici del Tng per approfondire l’osservazione tramite spettrografia. I teorici di Berna hanno prima di tutto simulato matematicamente l’atmosfera del pianeta in base ai dati fisici fino a quel momento conosciuti, arrivando così a prevedere che a quella temperatura si sarebbe potuto trovare del ferro allo stato gassoso, praticamente sotto forma di atomi liberi, non facenti parte di molecole complesse. Le osservazioni eseguite con Harps-N hanno ora confermato questo sospetto. Grazie alla scomposizione dello spettro elettromagnetico, sulla superficie della calda e impenetrabile atmosfera di Kelt-9b si sono effettivamente potute individuare le righe del ferro. E, a sorpresa, si è osservato anche il titanio, anch’esso allo stato essenziale per via della scissione dei legami atomici dovuta alla collisione di particelle molto calde ed energetiche. Lo spettrografo Harps-N – acronimo di High Accuracy Radial velocity Planet Searcher North, strumento con un gemello ‘S’ nell’emisfero meridionale, in Cile – è stato installato sul Tng nel 2012, quando a guidare il gioiello tecnologico dell’Inaf c’era Emilio Molinari, oggi direttore dell’Osservatorio astronomico dell’Inaf di Cagliari. «Queste osservazioni sono nate da una richiesta sporadica di tipo ”Ddt” – director’s discretionary time, ovvero condotta in intervalli di tempo concessi a discrezione del direttore – che ha richiesto solo una notte di osservazioni, in quanto mirava a un progetto definito e molto preciso. Il risultato è stato spettacolare e dimostra, come abbiamo verificato negli ultimi anni, quanto sia importante la flessibilità per questo tipo di strumenti», dice Molinari. «Osservazioni di questo tipo, rapide, su un target preciso, vengono spesso richieste improvvisamente e con urgenza per seguire qualche fenomeno che in poche ore potrebbe non lasciare più traccia di sé. Per questo è importante che sia gli strumenti che i relativi team tecnici e scientifici siano sempre pronti a eventi di questo genere che sono, per la verità, sempre più frequenti». Ma come si è riusciti a osservare realmente l’atmosfera di un oggetto così piccolo e così lontano? A oggi, l’unico modo è un’osservazione in “transito”, ovvero durante uno dei passaggi del pianeta tra la stella ospite e le lenti del telescopio osservatore. Durante il transito, una piccola frazione della luce proveniente dalla stella filtra attraverso l’atmosfera del pianeta e l’analisi di questa luce filtrata può rivelare la composizione chimica dell’atmosfera e trovare gli elementi presenti, in questo caso ferro e titanio. Il Tng è dotato anche di un ulteriore spettrografo, appena costruito, chiamato Giano: uno strumento che lavora a lunghezze d’onda dell’infrarosso ed è in grado di affiancare le osservazioni aumentando le “firme” atmosferiche che potranno essere rivelate. «Ci sono diversi gruppi interessati a osservare questo pianeta con il Telescopio nazionale Galileo, perché è l’unico che ha entrambi gli strumenti. Strumenti che possono osservare contemporaneamente. Sapere e potere reagire in modo flessibile a eventi di questo genere è una qualità che non tutti gli osservatori hanno, e averla può produrre risultati davvero notevoli», conclude Molinari.
di Paolo Soletta (INAF)

Come riconoscere la vita? L’ossigeno non basta

Era il dicembre del  1995  quando gli svizzeri  Michel Mayor  e  Didier Queloz  scoprivano il  primo esopianeta : un gigante gassoso grande la metà di Giove a “soli” 50 anni luce dal Sole.

Fu l’inizio di una parabola inarrestabile, perché a tutt’oggi di esopianeti ne conosciamo ben  3796 , ma  la stima varia di giorno in giorno . Ne nascere scoperti in modo quasi esponenziale nei prossimi anni, semplicemente perché stiamo raffinando sempre di più le tecnologie dei  telescopi , gli “occhiali” con cui siamo in grado di osservare i quali si tratta di corpi intorno alle stelle di appartenenza.
Il prossimo passo, ovviamente, sarà cercare di trovarci la  vita . Se, dunque, dovessimo davvero imbatterci in attività biotica, come faremmo una riconoscerla? Se lo è chiesta la  Nasa , che ha riunito un gruppo di ricercatori specialisti in astronomia, biologia e geologia sotto il Nexus for Exoplanet System Science  ( NExSS ) , un network di studiosi nato per fare il punto di vista di ricerca di vita su pianeti lontani e gettare le basi per far avanzare le scienze correlate.
«Ci ​​stiamo spostando dalla teorizzazione della vita in altre parti della nostra galassia ad una scienza solida che alla fine ci risponde alla domanda che cerchiamo alla profonda domanda:  siamo soli ?», Commenta  Martin Still , ricercatore specializzato in esopianeti presso la sede della Nasa, un Washington.
In una  serie di articoli  pubblicati sulla rivista scientifica  Astrobiology , gli scienziati della NEXSS hanno fatto un inventario dei segni più promettenti della vita , detti ” biosignature ” (traducibile in italiano con  biomarcatori  o  firme biologiche ), ovvero quella serie di prove, segni e piccole prove che dimostrerebbero l’esistenza di una possibile vita, presente o passata, su pianeti extraterrestri. Tra Gli autori di questo articolo vi Sono quattro Scienziati del  Jet Propulsion Laboratory della Nasa a Pasadena, in California Che Hanno considerato un Problema non da poco:  vieni riuscire, ad Interpretare la Presenza di  BioSignature , se dovessimo rilevarle su mondi lontani .
Una delle sfide sarà sempre quella di mettere in campo una scienza che si può  distinguere in  un pianeta in  vivo  da uno  arido  che della “vitalità” potrebbe avere semplicemente le sembianze. Sembra facile, eppure non è così. Uno dei “biomarcatori” della ricerca di vita in altri mondi è infatti l’elemento che più favorisce la vita sulla Terra, ovvero l’ ossigeno  che è il risultato diretto delle fotosintesi clorofilliana. Ebbene, questo prezioso elemento potrebbe anche essere generato da  processi abiotici, magari considerato un vulcanesimo, mentre, d’altra parte, un pianeta privo di livelli rilevabili di ossigeno potrebbe anche essere vivo vivo, è stato il caso della Terra prima dell’accumulo globale di ossigeno nell’atmosfera.
Questa nuova branca di ricerca scientifica è il naturale dello sviluppo della nuova generazione di grandi telescopi spaziali e terrestri. Il  James Webb Spazio Telescopio  della Nasa caratterizzerà dallo spazio (lancio previsto nel 2020) le atmosfere di alcuni dei primi piccoli pianeti rocciosi. Ma il Jwst non sarà il solo, perché ci sono già altri telescopi, stavolta terrestri, in costruzione – come il  Giant Magellan Telescope  (Università dell’Arizona) e  l’ Extremely Large Telescope dell’Esa (Agenzia spaziale europea), entrambi in Cile, che sono equipaggiati con strumenti molto sofisticati in grado di presentare le prime  biochimiche  su mondi lontani.
Il network NExSS servirà dunque come piattaforma multidisciplinare con cui gli scienziati mirano a individuare gli strumenti necessari per rilevare la vita. Questo in vista delle future missioni di punta della Nasa. La memoria delle ” firme atmosferiche ” di alcuni pianeti potenziali abitabili potrebbe arrivare  prima del 2030  perché, grazie alla spettroscopia, siamo già in grado di rilevare quali siano i seguenti  aspetti. Inoltre, grazie ad osservazioni costanti degli stessi oggetti, si riceverà le loro eventuali variazioni “stagionali”.
«Non avremo una risposta” sì “o” no “sulla scoperta di vita altrove», dice  Shawn Domagal-Goldman , astrobiologo del  Goddard Space Flight Center  della Nasa. «Quello che è ambire è quello di superare un livello elevato di probabilità che un pianeta è vivo vivo per ragioni che possono essere spiegate solo dalla presenza della vita».
di Paolo Soletta (INAF)

I pianeti di Trappist-1: leggeri e pieni di acqua

L’acqua è uno degli elementi alla base della vita, si presenta in forma liquida – come nei piani che si presentano nella fascia di abitabilità di un sistema esoplanetario. Ma troppa acqua è sortire l’effetto contrario, cioè quello di non consentire lo sviluppo di vita . In sintesi è questo quanto sostenuto da un gruppo di studi guidati da  Cayman T. Unterborn  dell’Arizona State University, ho superato gli ultimi mesi a studiare nel dettaglio i sette pianeti  che orbitano attorno alla nana rossa ultrafredda Trappist-1   ad appena 40 anni luce dal Sole in direzione della costellazione dell’Acquario. Sono gli stessi pianeti che più di altri hanno catturato l’attenzione mediatica nell’ultimo anno, dall’amore della loro scoperta. Ma sono abitabili? Chiaramente è questa la domanda che tutti si fanno e studiano Dalle diverse osservazioni fatte finora si pianifica un Trappista-1 sono tutti più o meno simili alla Terra come taglia, sei di loro sono rocciosi e alcuni contengono una grande quantità di acqua. Dalle misurazioni effettuate, i pianeti siano curiosamente “leggeri”: esaminando massa e volume, tutti questi oggetti sono stati meno densi della roccia. Una bassa densità vuol dire, di solito, che potrebbe esserci un’abbondanza di gas atmosferici. C’è un però: Astronomia naturale. «Anche se è stato in grado di trattenere il gas, la quantità necessaria per compensare il deficit di molte difficoltà. La soluzione al mistero si chiama H₂O, acqua. Su questo tema, il software è stato progettato per ExoPlex. Gli esperti hanno potuto combinare tutte le informazioni in serie su questi sette piani, includendo anche gli elementi chimici della stella. Ciò che hanno trovato è i relativi “asciutti” pianeti interni (denominati “b” e “c”) sono composti per il 15% della loro massa da acqua (la Terra ha lo 0,02% di acqua rispetto alla sua massa totale ); i pianeti esterni (“f” e “g”) sono più del 50% di acqua rispetto alla massa. Si stima, ma l’andamento sembra chiaro: è molta, moltissima conoscenza in questo sistema planetario ed è la prima volta che viene studiati pianeti di tipo terrestre con una quantità così abbondante di acqua ghiacciata. Anche nei pianeti più interni, perché migrati da posizioni originarie più lontane. Sicuramente questa abbondanza di conoscenza non è positiva se si pensa all’eventuale abitabilità dei sette pianeti. Anche nei pianeti più interni, perché migrati da posizioni originarie più lontane. Sicuramente questa abbondanza di conoscenza non è positiva se si pensa all’eventuale abitabilità dei sette pianeti. Presenti anche nei pianeti più interni, perché migrate da posizioni originarie più lontane. Sicuramente questa abbondanza di conoscenza non è positiva se si pensa all’eventuale abitabilità dei sette pianeti. Natalie Hinkel , Vanderbilt University, ha sottolineato: «Un pianeta acquatico, che non è una superficie al di sopra dell’acqua, non è dotato degli importanti cicli geochimici che sono assolutamente necessari per la vita».

Coppia di nuovi esopianeti a 400 anni luce da noi

Due nuovi esopianeti vanno ad aggiungersi alla lista di quelli finora conosciuti nella nostra Galassia. A scoprire la coppia di giovanissimi pianeti extrasolari, tanto da risultare ancora in fase di formazione,  è stato un gruppo di astronomi guidato dal ricercatore italiano Andrea Isella della Rice University di Houston (Texas, Stati Uniti) grazie alle osservazioni del telescopio ALMA dell’ESO in Cile. I due oggetti celesti, entrambi di dimensioni comparabili al nostro pianeta Saturno, sono stati individuati in modo indiretto: gli scienziati hanno intuito la loro esistenza attorno alla giovane stella  HD 163296, di massa circa doppia a quella del Sole e distante 400 anni luce da noi, grazie alle riprese di ALMA che mettono in evidenza due evidenti “solchi” nel disco di polveri e gas che la circonda. Quegli anelli di spazio sostanzialmente privo di materia sono stati interpretati come le zone in cui altrettanti pianeti stanno completando il loro processo di accrescimento e formazione.

«ALMA ci ha mostrato immagini stupefacenti e scorci mai visti prima degli anelli e delle zone vuote intorno a giovani stelle che potrebbero rappresentare i segni caratteristici della formazione di nuovi pianeti» dice Isella, primo autore di un articolo pubblicato sulla rivista Physical review Letters. «Tuttavia, dato che stavamo solo guardando la polvere nei dischi con sufficiente precisione, non potevamo essere sicuri di ciò che ha dato origine a queste caratteristiche». Il gruppo di ricerca ha utilizzato ALMA per tracciare, per la prima volta, sia la distribuzione della polvere che del monossido di carbonio (CO) sotto forma di gas che compongono il disco attorno ad HD 163296 con un livello di dettaglio simile. Le osservazioni hanno rivelato tre distinte zone concentriche vuote nella polvere che compone il disco protoplanetario. La prima si trova a circa 60 unità astronomiche dalla stella centrale, ovvero 60 volte la distanza tra Terra e Sole, che è circa il doppio dello spazio che separa il Sole da Nettuno. Le altre due lacune si trovano a 100 e a 160 unità astronomiche dalla stella centrale: rispetto al nostro Sistema solare, si posizionerebbero ben oltre la fascia di Kuiper, la regione di corpi ghiacciati esterni all’orbita di Nettuno. I ricercatori hanno confermato con le osservazioni di ALMA la presenza di simili andamenti anche nella distribuzione del monossido di carbonio in concomitanza delle due lacune più esterne. In base a questa concomitanza di informazioni, gli astronomi ritengono di aver trovato prove convincenti della presenza di due pianeti in fase di formazione a grandi distanze dalla stella centrale. Le estensioni delle due regioni in cui sembra quasi del tutto assente sia la polvere che il gas suggeriscono che entrambi i potenziali pianeti abbiano massa comparabile a quella di Saturno.«Dati di quattro anni fa a più bassa risoluzione angolare ci avevano permesso di vedere solo un debole indizio di sotto-strutture in questo sistema; ora che il radiotelescopio ALMA è entrato a pieno regime abbiamo potuto rilevare queste incredibili e marcate strutture ad anello, indizio che il sistema è già in una fase avanzata della sua evoluzione e che molto probabilmente ha già dato origine a giganti gassosi. Commenta Greta Guidi, studentessa di dottorato di Ricerca all’Università di Firenze e all’INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, che ha partecipato allo studio. «ALMA ci sta facendo fare passi da gigante nella nostra comprensione del processo della formazione dei pianeti» sottolinea Leonardo Testi, astronomo dell’ESO e associato INAF, tra i coautori dell’articolo. «Dopo i primi risultati sulle strutture nella polvere in HL Tauri, TW Hydrae ed Elias 2-27, adesso finalmente possiamo anche osservare l’effetto dei pianeti sul gas molecolare. La combinazione di queste osservazioni di ALMA con osservazioni ad alta risoluzione e contrasto con ottica adattiva a LBT e VLT ci permetteranno presto anche di rivelare i giovani pianeti e studiarne le proprietà». Nella foto: Immagine del disco protoplanetario di polveri attorno alla stella HD 163296 ripreso da ALMA. Crediti: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A. Isella; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)
di Marco Galliani (INAF)

Destinazione Proxima b

La scoperta del pianeta in orbita alla stella più vicina alla Terra risveglia la voglia dei viaggi interstellari. La stella oggetto dell’interesse è Proxima Centauri che, insieme alle due compagne più massive Alpha Centauri A e B forma un sistema triplo. La tre stelle distano poco più di 4 anni luce dal Sole, ma la più vicina è Proxima, come dice il nome. E’ intorno a lei che orbita il pianeta appena scoperto. Proxima b, che ha massa terrestre e periodo orbitale di appena 11 giorni, è molto vicino alla sua stella che però è una nana rossa piccola e poco luminosa e non lo surriscalda, anzi il pianeta potrebbe essere nella fascia di abitabilità della stellina e si ipotizza che sulla sua superficie possa esistere acqua allo stato liquido. Va aggiunto che le condizioni su Proxima b non paiono ottimali. La nana rossa non è affatto una vecchia signora tranquilla, ogni tanto si sveglia e produce fiotti di radiazione X, un comportamento poco amichevole nei confronti di qualsiasi forma di vita, anche elementare sul pianeta. Indipendentemente dalle considerazioni sull’abitabilità del nuovo pianeta, certamente inizieranno osservazioni intensive di Proxima b alla ricerca di segnali di vita. Con un tempo di transito di poco più di quattro anni (otto considerando andata e ritorno) sarebbe quasi possibile intavolare una conversazione. Aspettare otto anni per una risposta può sembrare lungo a noi terrestri, ma è il tempo di percorrenza più breve che ci offra l’universo.  Chi avesse messaggi intelligenti da inviare si faccia avanti, c’è un premio da un milione di dollari messo in palio dall’iniziativa Breakthrough Message proposta da Yuri Milner, il miliardario di origine russa che, grazie al risultato dell’ESO, si trova al centro dell’attenzione. Solo pochi mesi fa, infatti, Milner aveva annunciato il programma StarShot per raggiungere Alpha Centauri in 20 anni. La sfida è titanica, bisogna viaggiare a circa 20% della velocità della luce. Come? StarShot  propone di utilizzare migliaia di sonde leggerissime (delle vele del peso indicativo di un grammo) che dovrebbero essere accelerate grazie alla spinta di potentissimi fasci laser posizionati al suolo.  Una volta in vista della meta, le sonde dovrebbero fare una foto da mandare a Terra. Non è chiaro con quali leggerissimi strumenti, ma questa è la sfida. Yuri aveva scelto Alpha Centauri semplicemente perché voleva un oggetto che fosse raggiungibile nell’arco della sua vita, massimo 50 anni, compreso un programma di ricerca di 30 anni. L’annuncio, così visionario, ha già spinto il comitato che gestisce il budget della NASA a chiedere che anche l’agenzia si muova in questa direzione studiando una vera missione spaziale per raggiungere Alpha Centauri nel 2069, in occasione del centenario dello sbarco sulla Luna. Di certo, la scoperta del nuovo pianeta sarà da stimolo per realizzare un sogno. Non è un caso che alla conferenza stampa dell’ESO fosse presente Pete Worden, ex NASA e ora direttore del progetto StarShot. Proxima b ha messo il turbo ai viaggi interstellari.
di Patrizia Caraveo (INAF) L’articolo è stato pubblicato sul Sole 24 Ore domenica 28 agosto 2016, ed è stato riprodotto qui su Media INAF con il consenso dell’autrice, direttrice dell’INAF IASF Milano

Proxima b, la “Terra gemella” più vicina possibile

Non è un pianeta qualunque. Quello descritto oggi per la prima volta sulle pagine di Nature è un mondo del quale ci ricorderemo a lungo. Grande – o meglio piccolo – circa quanto la Terra, Proxima b, questo il suo nome, ha infatti due caratteristiche che danno alla sua scoperta una portata storica. Anzitutto, ma qui è in buona compagnia, non si può escludere che possa ospitare la vita. Ma a renderlo unico è che orbita attorno alla stella più vicina che esista al nostro Sole: la modesta nana rossa Proxima Centauri, ad “appena” 4.2 anni luce da noi. «Molti esopianeti sono stati scoperti e molti altri verranno scoperti in futuro, ma cercare quello che potenzialmente è l’analogo della Terra a noi più vicino, e riuscirci, è stata per noi tutti l’esperienza di una vita», è la dichiarazione altisonante – com’è comprensibile che sia – dello scienziato alla guida del team che ha trovato Proxima b, Guillem Anglada-Escudé, della Queen Mary University di Londra. E il fatto che sia un ricercatore spagnolo in forze presso un’università del Regno Unito ci porta a una terza particolarità di questa scoperta che – soprattutto di questi tempi – vale la pena menzionare:Proxima b è un pianeta “europeo”. Nel senso che ad “avvistarlo” per primi non sono stati i telescopi spaziali della NASA bensì quelli terrestri, situati sulle Ande cilene, dell’ESO, lo European Southern Observatory, un’organizzazione intergovernativa tutta europea che comprende fra i suoi membri di maggior rilievo anche l’Italia. Non è un pianeta qualunque, dicevamo: se confermato – ma su questo, ora spiegheremo perché, ci sono ben pochi dubbi – e soprattutto se risulterà davvero abitabile, Proxima b, proprio per la sua imbattibile prossimità, avrà buone chance di monopolizzare per anni, o forse sarebbe più corretto dire per millenni, l’attenzione (e le risorse) di ogni programma per la ricerca d’una seconda Terra. Ma tutto ciò è ancora alquanto prematuro. Basti pensare che Proxima b non è ancora stato nemmeno visto. Non direttamente – anche se con il diluvio di rappresentazioni artistiche che ci inonderà in queste ore sarà difficile ricordarsi e convincersi che non esiste, a oggi, neppure un singolo pixel che lo ritragga, figuriamoci una foto. Ma nemmeno indirettamente: a differenza di quanto accade con il metodo dei transiti, quello utilizzato dal satellite Kepler, che dei pianeti ci mostra quanto meno “l’ombra”, l’esistenza e le caratteristiche di Proxima b sono state per ora dedotte quasi esclusivamente dalle perturbazioni sulla velocità della sua stella madre – Proxima Centauri, appunto – introdotte dall’influenza gravitazionale reciproca fra quest’ultima e il pianeta. Ovvero, con il metodo delle velocità radiali. Ci sono – è vero – anche curve fotometriche, relative a variazioni periodiche della luminosità della stella, correlate con il segnale doppler della variazione di velocità radiale (ecco il perché del ‘quasi’ di poc’anzi), ma non c’è alcuna prova che siano legate a un eventuale transito del pianeta sul disco della stella. Dunque, prima di procedere oltre, è opportuno distinguere tra le informazioni ragionevolmente certe – per quanto la certezza assoluta non appartenga al dominio della scienza – e quelle che invece al momento non lo sono. Partiamo da queste ultime.

Cosa non sappiamo

Non sappiamo alcunché circa la sua atmosfera. Non solo non sappiamo da quali gas è formata, ma neppure possiamo dire se ne possiede una o meno. A voler vedere il bicchiere mezzo vuoto, c’è da ricordare che l’assenza di un’atmosfera è resa abbastanza probabile dall’estrema prossimità del pianeta alla stella madre. In ogni caso, gli scienziati non sono al momento nemmeno in grado di quantificare la probabilità che un’atmosfera ci sia o non ci sia, ha dichiarato oggi in conferenza stampa uno dei coautori della scoperta, Ansgar Reiners, dell’Istituto di astrofisica di Gottinga, in Germania. Allo stesso modo, non c’è alcuna certezza sulla presenza o meno di acqua, né in superficie né al di sotto. La buona notizia, però, sottolineata più volte dagli scienziati, è che questa temporanea – speriamo – ignoranza non ci consente d’escludere che possegga entrambe: acqua e atmosfera. Non solo: le condizioni termiche ipotizzate per il pianeta (tenendo conto della distanza dalla stella e della temperatura relativamente mite di quest’ultima, meno di 2800 gradi) sembrerebbero compatibili con la presenza d’acqua allo stato liquido. Ancora, pur avendo una stima circa la sua massa minima, non possiamo dire altrettanto su quella massima. Dunque, stando ai dati, potrebbe anche non essere un “piccolo pianeta roccioso”. Però, ha spiegato Anglada-Escudé, per quanto sia vero che non abbiamo indizi sulla massa massima, l’esperienza con i pianeti rocciosi individuati da Kepler induce a ritenere che si tratti d’un pianeta comunque piccolo. Infine, ma a questo punto dovrebbe essere scontato, nessuno è in grado d’affermare se lassù ci sia o meno la vita.

Cosa sappiamo

Sappiamo che c’è. Va detto che, almeno formalmente, Proxima b non è collocato nella classe dei pianeti confermati, ma è ancora in quella dei candidati – come ben si evince anche dal titolo dello studio pubblicato oggi su Natureche illustra la scoperta: “A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri”. E i falsi positivi sono numerosi, seppure in quantità minore per quanto riguarda i piccoli pianeti rocciosi come dovrebbe essere Proxima b. D’altronde, basti ricordare che un candidato di massa terrestre appena qualche settimana luce più distante di questo – a 4.3 anni luce da noi – era stato rilevato nel 2012, anch’esso con il metodo delle variazioni di velocità radiale, in orbita attorno ad Alpha Centauri B. Denominato Alpha Centauri Bb, anche nel suo caso la scoperta venne pubblicata su Nature, ma successive analisi hanno messo pesantemente in dubbio che esista davvero. Però il caso di Proxima b è diverso. Tanto che –  scherzando, d’accordo, ma fino a un certo punto – Anglada-Escudé ha puntualizzato che quel ‘candidate’ che troviamo nel titolo dell’articolo su Nature si riferisce soprattutto all’aggettivo ‘terrestrial’, più che al sostantivo ‘planet’. E aggiungendo che la probabilità che si tratti d’un falso positivo è stimata attorno a uno su dieci milioni. Il perché di tanta sicurezza sta anzitutto in un numero: 1.4 m/s. Di tanto varia la velocità di Proxima Centauri per effetto dell’interazione gravitazionale con Proxima b. Misurato dallo spettrografo HARPS (vero protagonista della scoperta, installato sul telescopio da 3.6 metri dell’ESO in Cile), è un valore alquanto elevato, che mette sostanzialmente al riparo da rischi di smentite. A questo vanno aggiunte le conferme ottenute dalle misure fotometriche, come detto prima, e in generale la lunga durata e la progressione senza sorprese della campagna osservativa. «Ho continuato a verificare la consistenza del segnale ogni singolo giorno, durante le 60 notti della campagna osservativa Pale Red Dot», ricorda Anglada-Escudé a proposito degli ultimi, concitati, mesi di raccolta dati. «I primi 10 erano promettenti, i primi 20 erano in linea con quanto ci attendevamo, e dopo 30 giorni il risultato era praticamente definitivo, così ci siamo messi a scrivere l’articolo». Ne conosciamo la massa minima, stimata attorno a 1.27 volte quella della Terra. Sappiamo quanto dura un suo anno: 11 giorni e 4 ore terrestri, questo il periodo di rivoluzione. E abbiamo una stima abbastanza precisa di quanto sia lontano da Proxima Centauri, la stella attorno alla quale orbita: circa 7.5 milioni di km, ovvero il 5 percento della distanza fra la Terra e il Sole. Pochissimo. Così poco da rendere probabili, nonostante la debolezza della stella rispetto al Sole, alcune caratteristiche non proprio a favore dell’abitabilità. Quali? La rotazione sincrona, per esempio, con la conseguenza che Proxima b potrebbe mostrare sempre la stessa faccia alla sua stella, e dunque avere un emisfero perennemente illuminato e l’altro perennemente al buio. Ancora, l’intensità delle tempeste stellari. O l’induzione magnetica della stella sul pianeta, vale a dire la densità del suo flusso magnetico. Ma la più minacciosa parrebbe essere la radiazione stellare che investe il pianeta, soprattutto in banda ultravioletta e X: quest’ultima, in particolare, si ritiene sia 400 volte più intensa di quella che investe la Terra.
Tutte avversità, osservano però Anglada-Escudé e colleghi, alle quali un’atmosfera come si deve potrebbe far fronte. Inoltre, sappiamo anche che le nane rosse hanno durata lunghissima. Proxima Centauri esisterà centinaia, se non migliaia, di volte più a lungo del Sole. E questa longevità è un fattore cruciale a favore dello sviluppo d’eventuali forme di vita.
Di Proxima b sappiamo infine, ed è la sua caratteristica più importante, quanto dista da noi. Pochissimo, in termini astronomici: 4.22 anni luce. Per un pianeta extrasolare – escludendo improbabili pianeti orfani – meno di così è impossibile, visto che Proxima centauri è la stella più vicina al Sole. Per dire, se mai qualcuno lassù fosse oggi intento ad ascoltare un nostro giornale radio, sentirebbe quello del 3 giugno 2012 – governo Monti, ricordate? Insomma, sarebbe quasi un nostro contemporaneo. Pochissimo in termini astronomici, dunque, ma comunque un’enormità per noi viaggiatori umani: 40 mila miliardi di km.

Cosa ci attende

Il primo obiettivo, si spera a breve termine, è capire se Proxima b possiede un’atmosfera. Per riuscirci, l’osservazione di un transito sarebbe l’ideale: ci permetterebbe non solo di confermare al di là d’ogni ragionevole dubbio che Proxima b esiste, ma anche – appunto – di verificare la presenza di un’atmosfera e di analizzarne la composizione chimica. Purtroppo, però, per osservare un transito non bastano né la pazienza certosina del team guidato da Anglada-Escudé né la tecnologia più avanzata possibile: occorre anche trovarsi nella posizione giusta. E su questo c’è assai poco da fare.
Ecco dunque che potrebbe tornare quanto mai a proposito il progetto Starshot, del quale abbiamo parlato qualche mese fa su INAF-TV e che, in modo piuttosto irrituale per una conferenza stampa scientifica, ha trovato ospitalità anche nella presentazione dell’ESO. Ultimo fra gli speaker è infatti intervenuto, in qualità di chairman della Breakthrough Prize Foundation, Pete Worden, fino all’anno scorso direttore del NASA AMES Research Center. E ha spiegato che, fra i 20-25 anni necessari per la realizzazione delle micronavicelle spaziali – sponsorizzate da personaggi del calibro di Yuri Milner, Mark Zuckerberg e lo stesso Stephen Hawking – e gli altri 20-25 richiesti per coprire a velocità relativistiche la distanza che ci separa dal sistema di Alpha Centauri, dove si trova Proxima b, fra il 2060 e la fine del secolo potremmo cominciare a ricevere immagini ravvicinate del nostro vicino di casa.
Un’attesa troppo lunga per ricevere solo immagini, dite? Be’, consolatevi: se volessimo andarci di persona, e prima o poi lo vorremo, pur con tutto l’ottimismo possibile, anche i più giovani fra noi difficilmente assisteranno alla colonizzazione di Proxima b. I conti sono presto fatti. Prendiamo Solar Probe, un telescopio solare da mezza tonnellata il cui lancio è in programma per il 2018. Si prevede che toccherà punte di oltre 200 km/s, vale a dire 720 mila km/h, abbattendo così ogni record di velocità per oggetti costruiti dall’uomo. Ebbene, se anche riuscissimo a realizzare una navicella in grado di raggiungere la velocità di Solar Probe e capace di portare esseri umani a bordo, per arrivare su Proxima b impiegheremmo oltre 6 mila anni. Come dire, per essere là adesso saremmo dovuti partire nel V millennio a.C., in epoca neolitica, quando i nostri antenati conoscevano a malapena strumenti come l’aratro o la ruota. Insomma, prima di metterci in viaggio, meglio assicurarci che ne valga davvero la pena.
di Marco Malaspina (INAF)

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