La fredda stella nana TRAPPIST-1 e la sua corte di sette pianeti

Straordinaria scoperta, quella annunciata oggi dalle pagine di Nature, in cui un team internazionale di astronomi riporta l’avvistamento di ben sette pianeti di taglia terrestre attorno a TRAPPIST-1, una stella nana molto fredda, a “soli” 40 anni luce da noi. Di questi, ben tre sarebbero nella cosiddetta fascia di abitabilità della stella ospite, ovvero alla distanza che garantirebbe la presenza di acqua liquida, supportando così la possibilità che essi ospitino la vita.

Questa rappresentazione artistica mostra la veduta dalla superficie di uno dei pianeti del sistema di TRAPPIST-1. Sono almeno sette i pianeti in orbita intorno a questa stella nana ultrafredda a circa 40 anni luce dalla Terra e tutti hanno una dimensione paragonabile a quella della Terra. Molti sono alla distanza giusta dalla loro stella madre per poter ospitare acqua liquida in superficie.
Crediti: ESO/M. Kornmesser/spaceengine.org

La scoperta è stata ottenuta osservando i transiti di quel manipolo di mondi dinanzi alla stella ospite, così come li vediamo dalla Terra. Il sistema di TRAPPIST-1 mette due record in un colpo solo: propone il maggior numero di pianeti di taglia terrestre mai trovati assieme e il massimo numero di quelli in grado di presentare acqua liquida in superficie.

I telescopi utilizzati includono il TRAPPIST–South installato presso l’Osservatorio ESO di La Silla, in Cile, il Very Large Telescope (VLT) a Cerro Paranal e lo Spitzer Space Telescope della Nasa, oltre che altri strumenti da tutto il mondo. I vari pianeti sono indicati come TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g e h, seguendo la progressiva distanza dal loro sole ed hanno, appunto, dimensioni simili a quelle detta Terra.

La microscopica eclissi indotta dal passaggio di ciascun pianeta dinanzi alla propria stella, tecnicamente chiamata transito, permette di caratterizzare diverse proprietà come le dimensioni, le orbite e la composizione.

Questo grafico mostra come la luce della nana ultrafredda nota come TRAPPIST-1 diminuisca a mano a mano che i sette pianeti passano di fronte alla stella e bloccano parte della sua luce. I pianeti maggiori producono abbassamenti più significativi e i più distanti hanno transiti più lunghi poichè orbitano più lentamente. I dati sono stati ottenuti dalle osservazioni fatte con il telescopio spaziale Spitzer della NASA. Crediti: ESO/M. Gillon et al.

Michaël Gillon, primo autore dell’articolo e astronomo presso lo STAR Institute dell’Università di Liegi in Belgio, sottolinea come si tratti di un “sistema planetario straordinario, non solo perché abbiamo trovato così tanti pianeti, ma perché sono tutti sorprendentemente simili in dimensione alla Terra”.

La stella ospite è denominata TRAPPIST-1, ha appena l’8% della massa solare e dunque è un astro alquanto modesto, marginalmente più grande di Giove, che brilla assai debolmente nella costellazione dell’Acquario.

L’emissione di energia di stelle come TRAPPIST-1 è decisamente più modesta rispetto a quella del Sole, pertanto eventuali pianeti capaci di ospitare acqua in superficie debbono essere assai più vicini all’astro centrale rispetto a ciò che vediamo nel nostro Sistema Planetario. Le orbite di questi pianeti non sono molto più grandi di quelle dei satelliti galileiani di Giove.

Il diagramma confronta le orbite dei pianeti appena scoperti intorno alla debole stella rossa TRAPPIST-1 con quelle delle lune di Giove scoperte da Galileo e con il Sistema Solare interno. Tutti i pianeti di TRAPPIST-1 sono più vicini alla stella madre di quanto non sia Mercurio al Sole. Poichè la loro stella è più debole, però, risultano esposti a livelli di irraggiamento simili a quelli di Venere, Terra e Marte nel Sistema Solare. Crediti: ESO/O. Furtak

Il diagramma confronta le orbite dei pianeti appena scoperti intorno alla debole stella rossa TRAPPIST-1 con quelle delle lune di Giove scoperte da Galileo e con il Sistema Solare interno. Tutti i pianeti di TRAPPIST-1 sono più vicini alla stella madre di quanto non sia Mercurio al Sole. Poichè la loro stella è più debole, però, risultano esposti a livelli di irraggiamento simili a quelli di Venere, Terra e Marte nel Sistema Solare. Crediti: ESO/O. Furtak

Gli studi compiuti dal gruppo di scienziati indicano come tutti i pianeti scoperti abbiano dimensioni simili a quelle della Terra e Venere o appena più modeste. Le stime di densità suggeriscono che i sei corpi più interni abbiano una densità compatibile con quella di un pianeta roccioso.

Nel gruppo, TRAPPIST-1c, d e f ricevono dalla loro stella quantità di energia simili a quelle ricevute dal Sole rispettivamente da Venere, Terra e Marte. Per quanto tutti e sette i pianeti possano potenzialmente presentare acqua liquida in superficie, TRAPPIST-1b, c e d, sono probabilmente troppo caldi per ospitarne, se si esclude qualche limitata regione della loro superficie. La distanza orbitale del pianeta più esterno, TRAPPIST-1h, non è confermata, ma probabilmente esso è troppo freddo. I pianeti TRAPPIST-1e, f, e g, invece, si collocano con le loro orbite nella zona di abitabilità e potrebbero ospitare in superficie oceani di acqua liquida.

L’Hubble Space Telescope è già al lavoro per ricercare eventuali atmosfere attorno ai pianeti, mentre Emmanuël Jehin, parte del team di scoperta, sottolinea come grazi ai futuri telescopi  European Extremely Large Telescope e al James Webb Space Telescope,saremo presto in grado di ricercare la presenza di acqua e anche evidenza di vita su questi pianeti.

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