Rappresentazione di un artista del sistema TRAPPIST-1 (non in scala). Un nuovo studio mostra che tre dei pianeti nella zona abitabile non sembrano possedere idrogeno, il che significa che le loro atmosfere potrebbero essere simili a quelle dei pianeti rocciosi, sebbene ciò non garantisca che siano abitabili.
(Immagine: © NASA e JPL / Caltech)
Il sistema stellare TRAPPIST-1 ospita sette pianeti delle dimensioni di una Terra e un nuovo studio suggerisce che 3 di quelle atmosfere di questi pianeti sembrano simili a quelle che si trovano su pianeti rocciosi come Venere o Marte.
Usando il telescopio spaziale Hubble, gli astronomi hanno preso di mira i pianeti del sistema TRAPPIST-1 che si trovano nella "zona abitabile" della stella o nella regione in cui le temperature potrebbero essere adatte ad ospitare acqua liquida sulla superficie di un pianeta - un ingrediente fondamentale per la vita come noi lo so.
I ricercatori hanno usato Hubble per cercare idrogeno e non hanno trovato una grande abbondanza di gas in tre dei pianeti extrasolari della Terra: TRAPPIST-1d, TRAPPIST-1e e TRAPPIST-1f. (Un quarto pianeta nella zona abitabile, TRAPPIST-1g, richiederà più osservazioni per stimare la sua composizione di idrogeno, secondo una dichiarazione della NASA.) [Exoplanet Tour: Meet the 7 Earth-Size Planets of TRAPPIST-1]
L'idrogeno agisce come un gas serra, che intrappola il calore all'interno dell'atmosfera di un pianeta. Per i pianeti nella zona abitabile, un'atmosfera ricca di idrogeno renderebbe la superficie estremamente calda e ostile per la vita. L'idrogeno è più abbondante nei pianeti giganti di gas nel sistema solare terrestre, rispetto ai pianeti rocciosi. Nettuno, ad esempio, ha un'atmosfera molto "gonfia" e ricca di idrogeno, secondo la dichiarazione. Una mancanza di idrogeno significa che i pianeti TRAPPIST-1 hanno atmosfere "poco profonde e ricche di gas più pesanti come quelle che si trovano nell'atmosfera terrestre, come l'anidride carbonica, il metano e l'ossigeno".
I tre pianeti TRAPPIST-1 sembrano avere poco idrogeno oggi, secondo le osservazioni spettroscopiche con Wide Field Camera 3 di Hubble, ma gli autori dello studio hanno affermato che è possibile che le atmosfere planetarie contenessero idrogeno poco dopo la loro formazione. Ciò suggerisce che le atmosfere dei pianeti sono più vicine nella composizione a quelle dei più grandi pianeti rocciosi del sistema solare terrestre: Venere, Terra e Marte.
Tutti e sette i pianeti di TRAPPIST-1 orbitano più vicino alla loro stella madre, TRAPPIST-1, rispetto a Mercurio che orbita attorno al sole. Poiché TRAPPIST-1 è una stella nana rossa fioca, tuttavia, la sua zona abitabile è molto più vicina rispetto alla zona abitabile intorno al sole.
Nel nuovo articolo, i ricercatori hanno sottolineato che è necessario più lavoro per capire quali tipi di atmosfere circondano i pianeti TRAPPIST-1. Il potente James Webb Space Telescope della NASA, che dovrebbe essere lanciato nel 2019, dovrebbe essere in grado di dare un'occhiata migliore, perché TRAPPIST-1 è relativamente vicino alla Terra - a soli 40 anni luce di distanza. Webb cercherà elementi come ossigeno e composti come anidride carbonica, metano e acqua. Combinazioni specifiche di quelle molecole potrebbero indicare che un pianeta è abitabile per la vita come lo conosciamo, o la probabilità che la vita sia già presente, secondo l'affermazione.
"Hubble sta svolgendo il lavoro preliminare di ricognizione in modo che gli astronomi che utilizzano Webb sappiano da dove cominciare", ha dichiarato il co-leader Nikole Lewis, un assistente astronomo dello Space Telescope Science Institute (STScI) a Baltimora.
"L'eliminazione di un possibile scenario per la composizione di queste atmosfere consente agli astronomi del telescopio Webb di pianificare i loro programmi di osservazione per cercare altri possibili scenari per la composizione di queste atmosfere", ha detto.
La mancanza di idrogeno non implica direttamente che i pianeti siano abitabili, tuttavia. Le loro atmosfere potrebbero essere oppressivamente calde, come quella di Venere (che soffre di un effetto serra in fuga) o estremamente leggera, come l'atmosfera di Marte (che è così sottile che l'acqua non può scorrere in superficie).
"Uno di questi quattro [pianeti di TRAPPIST-1] potrebbe essere un mondo acquatico", ha affermato Hannah Wakeford, membro della STScI e coautrice del nuovo documento. "Uno potrebbe essere un exo-Venere, e un altro potrebbe essere un exo-Marte. È interessante perché abbiamo quattro pianeti che si trovano a distanze diverse dalla stella. Quindi possiamo imparare un po 'di più sul nostro diverso sistema solare, perché stiamo imparando come la stella TRAPPIST ha influenzato la sua gamma di pianeti ".
Il nuovo studio è stato pubblicato ieri (5 febbraio) sulla rivista Nature Astronomy.
TRAPPIST-1 ha fatto notizia l'anno scorso dopo che lo Spitzer Space Telescope della NASA e altri osservatori hanno confermato l'esistenza di sette pianeti rocciosi nel sistema. Lo scorso anno sono stati annunciati quattro pianeti come parte di questo studio, e gli altri tre pianeti sono stati scoperti nel 2016 dal Transiting Planetets and Planetesimals Small Planetes e Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) in Cile, secondo la NASA. Nel 2016 Hubble ha anche condotto un precedente studio sull'idrogeno di TRAPPIST-1b e 1c.
Uno studio separato pubblicato oggi sulla rivista Astronomy & Astrophysics suggerisce che alcuni dei pianeti di TRAPPIST-1 ospitano molta acqua. Diversi telescopi terrestri e spaziali hanno esaminato i sette pianeti, ne hanno stimato la densità e hanno determinato che sono per lo più rocciosi, con alcuni dei pianeti che trattengono fino al 5 percento della loro massa sotto forma di acqua. Questo è circa 250 volte più di quanto detengono gli oceani della Terra, secondo una dichiarazione dell'ESO.
"I pianeti più caldi più vicini alla loro stella madre probabilmente avranno atmosfere dense e piene di vapore, e quelli più distanti probabilmente avranno superfici ghiacciate", hanno scritto i rappresentanti dell'ESO. "In termini di dimensioni, densità e quantità di radiazione che riceve dalla sua stella, il quarto pianeta in uscita [TRAPPIST-1e] è il più simile alla Terra. Sembra essere il pianeta più roccioso dei sette e ha il potenziale per ospite acqua liquida ".
