Un pianeta recentemente verificato trovato nei dati della missione di Keplero svolge il compito del telescopio spaziale di trovare pianeti delle dimensioni della Terra attorno ad altre stelle. Kepler-78b gira intorno alla sua stella ospite ogni 8,5 ore a una distanza di circa 1,5 milioni di chilometri, rendendolo un inferno ardente e non adatto alla vita come la conosciamo.
"Abbiamo sentito parlare della favolosa cometa ISON che andrà molto vicino al Sole il prossimo mese", ha dichiarato Andrew Howard, dell'Università delle Hawaii presso l'Istituto di astronomia di Manoa. "La cometa ISON si avvicinerà al Sole alla stessa distanza che Keplero-78b orbita attorno alla sua stella, quindi questo pianeta trascorre tutta la sua vita come un sungrazer."
Howard è l'autore principale di uno dei due articoli pubblicati su Nature che descrivono in dettaglio la scoperta del nuovo pianeta. Durante un webcast mediatico ha parlato della scoperta.
"Questo è un pianeta che esiste ma non dovrebbe", ha aggiunto l'astronomo David Latham del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), discutendo anche della scoperta durante il webcast.
Kepler-78b è 1,2 volte più grande della Terra con un diametro di 14.800 km (9.200 miglia) e 1,7 volte più massiccio. Di conseguenza, gli astronomi affermano che ha una densità simile a quella della Terra, il che suggerisce una composizione simile alla Terra di ferro e roccia. Una manciata di pianeti delle dimensioni o della massa della Terra sono stati scoperti, ma Keplero-78b è il primo ad avere sia una massa che una dimensione misurate. Con entrambe le quantità conosciute, gli scienziati possono calcolare una densità e determinare di cosa è fatto il pianeta.
La sua stella è leggermente più piccola e meno massiccia del sole e si trova a circa 400 anni luce dalla Terra nella costellazione del Cigno.
Tuttavia, l'orbita ravvicinata di Kepler-78b rappresenta una sfida per i teorici. Secondo le attuali teorie sulla formazione dei pianeti, non avrebbe potuto formarsi così vicino alla sua stella, né avrebbe potuto spostarsi lì. Quando questo sistema planetario si stava formando, la giovane stella era più grande di quanto non sia ora. Di conseguenza, l'attuale orbita di Kepler-78b sarebbe stata all'interno della stella gonfia.
"Non avrebbe potuto formarsi sul posto perché non è possibile formare un pianeta all'interno di una stella", ha detto il membro del team Dimitar Sasselov, anche lui del CfA. "Non avrebbe potuto formarsi più lontano e migrare verso l'interno, perché sarebbe migrato fino alla stella. Questo pianeta è un enigma. "
Un'idea, suggerì Howard, è che il pianeta è il nucleo residuo di un ex pianeta gigante gassoso, ma anche questo si rivela un problema. "Non sappiamo quale sia l'origine di questo pianeta", ha detto Howard.
Tuttavia, le due squadre di cacciatori di pianeti ritengono che la sua esistenza sia di buon auspicio per le future scoperte di pianeti abitabili.
I due team di ricerca indipendenti hanno utilizzato telescopi terrestri per osservazioni di follow-up per confermare e caratterizzare Kepler-78b. Il team guidato da Howard ha utilizzato l'Osservatorio W. M. Keck in cima a Mauna Kea alle Hawaii. L'altra squadra guidata da Francesco Pepe dell'Università di Ginevra, in Svizzera, ha svolto il proprio lavoro a terra presso l'Osservatorio del Roque de los Muchachos a La Palma nelle Isole Canarie.
Per determinare la massa del pianeta, i team hanno utilizzato il metodo della velocità radiale per misurare quanto il rimorchiatore gravitazionale di un pianeta in orbita fa oscillare la sua stella. Keplero, d'altra parte, determina la dimensione o il raggio di un pianeta dalla quantità di luce stellare bloccata quando passa davanti alla sua stella ospite.
"Determinare la massa di un pianeta delle dimensioni della Terra è tecnicamente scoraggiante", ha detto Howard durante il webcast, spiegando come hanno usato l'HIRES (spettrometro di Echelle ad alta risoluzione) su Keck. “Abbiamo spinto HIRES al limite. Le osservazioni sono state difficili perché la stella è giovane con molti più punti (proprio come le macchie solari sul nostro Sole) rispetto al nostro Sole, e dobbiamo rimuoverli dai nostri dati. Ma poiché questo pianeta orbita ogni otto ore e mezza, siamo stati in grado di guardare un'intera orbita in una notte. Abbiamo visto chiaramente il segnale del pianeta e lo abbiamo visto otto notti diverse ".
David Aguilar del CfA ha dichiarato che entrambe le squadre sapevano che l'altra squadra stava studiando questa stella, ma non hanno confrontato il loro lavoro fino a quando entrambe le squadre erano pronte a presentare i loro documenti in modo che non si influenzassero a vicenda. "È stato molto incoraggiante che entrambe le squadre abbiano ottenuto lo stesso risultato", ha dichiarato Aguilar.
Howard ha anche pensato che far lavorare due squadre separate sullo stesso obiettivo fosse fantastico. "Non abbiamo dovuto aspettare ulteriori conferme del pianeta, perché le due squadre si sono confermate", ha detto. "Nella scienza, questo è bello come si arriva."
Francesco Pepe del secondo team ha dichiarato di aver beneficiato dell'utilizzo di un gemello dell'originale HARPS (High Speed Precity Radial Planet Searcher) che ha trovato quasi 200 esopianeti. "HARPS North alla Palma ha la stessa precisione ed efficienza della sua gemella", ha spiegato Pepe durante il webcast, "e abbiamo deciso di garantire il tempo di dare seguito ai piccoli candidati esopianeti di Keplero. Abbiamo ottimizzato la nostra strategia di osservazione e ci aspettiamo molte più conferme nei prossimi anni da questa tecnica. "
Per quanto riguarda Kepler-78b, questo è un mondo condannato. Le maree gravitazionali continueranno ad avvicinare Kepler-78b ancora più vicino alla sua stella. Alla fine si sposterà così vicino che la gravità della stella spezzerà il mondo. I teorici prevedono che il pianeta scomparirà entro tre miliardi di anni. È interessante notare che, secondo gli astronomi, il nostro sistema solare avrebbe potuto contenere un pianeta come Kepler-78b. Se così fosse, il pianeta sarebbe stato distrutto molto tempo fa senza lasciare segni agli astronomi oggi.
"Non abbiamo rilevato pianeti aggiuntivi in questo sistema", ha detto Howard, "ma speriamo di osservare questo sistema più in futuro."
Articolo di Howard et al .: Una composizione rocciosa per un esopianeta di dimensioni terrestri
Articolo di Pepe et al .: Un pianeta delle dimensioni di una Terra con una densità simile alla Terra
Ulteriori informazioni: CfA, NASA, MIT, Keck, Nature.
