In quella che è sicuramente la più grande notizia da quando è iniziata la caccia agli esopianeti, la NASA ha annunciato oggi la scoperta di un sistema di sette esopianeti in orbita attorno alla stella vicina di TRAPPIST-1. Scoperta da un team di astronomi che utilizza i dati del telescopio TRAPPIST in Cile e del telescopio spaziale Spitzer, questa scoperta è particolarmente eccitante poiché tutti questi pianeti sono ritenuti delle dimensioni della Terra e terrestri (cioè rocciosi).
Ma il più eccitante di tutti è il fatto che tre di questi esopianeti rocciosi orbitano all'interno della zona abitabile della stella (alias "Goldilocks Zone"). Ciò significa, in effetti, che questi pianeti sono in grado di avere acqua liquida sulla loro superficie e potrebbero quindi sostenere la vita. Per quanto riguarda le scoperte del pianeta extra-solare, questo è senza precedenti e la scoperta annuncia una nuova era nella ricerca della vita oltre il nostro Sistema Solare.
Il team dietro la scoperta è stato guidato da Michael Gillon, un astronomo dell'Università di Liegi in Belgio. Utilizzando il telescopio The Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) presso l'Osservatorio La Silla dell'Osservatorio europeo meridionale (ESO) in Cile, lui e i suoi colleghi hanno notato per la prima volta la presenza di tre pianeti nel sistema TRAPPIST-1 nel maggio 2016.
Il team ha fatto le loro osservazioni su questo sistema stellare - che si trova a circa 39 anni luce dalla Terra in direzione della costellazione dell'Acquario - da settembre a dicembre 2015. Questa scoperta è stata immediatamente seguita da seguito con diversi telescopi terrestri, tra cui il Very Large Telescope dell'ESO e lo Spitzer Space Telescope.
I dati di questi sondaggi hanno confermato l'esistenza di due di questi pianeti e ne hanno rivelati altri cinque, rendendola la più grande scoperta intorno a una singola stella nella storia della caccia agli esopianeti. Basandosi sui dati di Spitzer, il Dr. Gillon e il suo team sono stati anche in grado di ottenere informazioni precise sui pianeti utilizzando il metodo di transito. Misurando i tuffi periodici nella luminosità di TRAPPIST-1 (dal passaggio del pianeta di fronte ad esso), sono stati in grado di misurare le loro dimensioni, masse e densità.
Ciò è particolarmente importante quando si studiano gli esopianeti. Non solo consente agli scienziati di effettuare valutazioni accurate della composizione di un pianeta (ovvero se è roccioso, ghiacciato o gassoso), ma è fondamentale per determinare se un pianeta potrebbe essere abitabile o meno. Era anche la prima volta che venivano imposti vincoli precisi sulle masse e sui raggi degli esopianeti usando questo metodo.
È stato quindi condotto un sondaggio di follow-up con il telescopio spaziale Hubble della NASA per studiare i tre pianeti più interni e cercare segni di idrogeno ed elio, le firme chimiche che indicano se i pianeti fossero giganti gassosi. Hubble non ha rilevato alcuna evidenza di atmosfere di idrogeno ed elio, il che ha solo rafforzato la natura rocciosa di questi pianeti.
Un altro aspetto interessante di tutto ciò è che questi sette esopianeti - che sono alcuni dei migliori candidati all'abitabilità - sono abbastanza vicini alla Terra per essere studiati da vicino. Come ha affermato Michael Gillon, autore principale dell'articolo e principale investigatore dell'indagine sull'esopianeta TRAPPIST dell'Università di Liegi, in un comunicato stampa della NASA:
“Le sette meraviglie di TRAPPIST-1 sono i primi pianeti delle dimensioni della Terra che sono stati trovati in orbita attorno a questo tipo di stella. È anche il miglior obiettivo per lo studio delle atmosfere di mondi potenzialmente abitabili, delle dimensioni della Terra. "
Nikole Lewis, co-leader dello studio Hubble e astronomo dello Space Telescope Science Institute, era anche presente al briefing stampa della NASA in cui erano stati annunciati i risultati. Lì, ha condiviso le informazioni ottenute dal telescopio spaziale Hubble. E come ha spiegato, dei tre mondi che si trovano nella zona abitabile - TRAPPIST-1e, f e g - tutti sperimentano condizioni che sono molto simili a quelle che viviamo qui sulla Terra.
TRAPPIST-1e è il più interno dei tre esopianeti. È molto vicino alle dimensioni della Terra e riceve circa la stessa quantità di luce della Terra, il che significa che è probabile che anche le temperature siano molto vicine alla Terra. TRAPPIST-1f, nel frattempo, è un mondo potenzialmente ricco di acqua che probabilmente avrà le stesse dimensioni della Terra. Ha un'orbita di 9 giorni e riceve circa la stessa quantità di luce solare di Marte.
Il più esterno dei pianeti delle zone abitabili è Trappist 1g. Con un raggio maggiore del 13% rispetto a quello della Terra, è il pianeta più grande del sistema e riceve circa la stessa quantità di luce di un corpo posizionato tra Marte e la Cintura degli asteroidi. Tra questi tre esopianeti e gli altri quattro nel sistema, gli astronomi hanno ora più candidati all'interno dello stesso sistema stellare per studiare come potrebbero apparire mondi potenzialmente abitabili.
Nel corso del briefing stampa della NASA, il Dr. Gillon ha sottolineato perché la scoperta di questo sistema è un grande vantaggio per gli astronomi e gli scienziati planetari. Non solo è la prima volta che vengono scoperti così tanti esopianeti attorno alla stessa stella, ma il fatto che sia una nana rossa - una classe di stelle piccole, più fredde e più fioche - è particolarmente incoraggiante.
Rispetto ad altre classi, le nane rosse (ovvero le stelle di classe M) sono il tipo di stella più frequente nell'Universo - costituendo circa il 70% delle stelle nella sola galassia. Inoltre, il sistema TRAPPIST-1 è piuttosto unico. Come ha spiegato Gillon, i pianeti sono abbastanza vicini da interagire gravitazionalmente l'uno con l'altro. La loro vicinanza offrirebbe anche eccellenti opportunità di visualizzazione per una persona in piedi sulla superficie di una di esse.
"I pianeti sono abbastanza vicini tra loro", ha detto, "che se tu fossi sulla superficie di uno, avresti una vista meravigliosa degli altri. Li vedresti non come vediamo Venere o Marte dalla Terra (come stelle luminose), ma come vediamo la Luna. Sarebbero grandi o più grandi della Luna. "
Nelle prossime settimane e mesi, la NASA prevede di seguire ancora di più questo sistema di pianeti. Al momento, il telescopio spaziale Kepler sta studiando il sistema, conducendo misurazioni di minuscoli cambiamenti nella luminosità della stella dovuti ai pianeti in transito. Operando come missione K2, le osservazioni del veicolo spaziale consentiranno agli astronomi di affinare le proprietà dei pianeti noti e di cercare pianeti aggiuntivi nel sistema.
Nel frattempo, il Dr. Gillon e il suo team useranno i telescopi terrestri per cercare 1000 tra le stelle nane ultra-fredde più vicine per vedere se anche loro hanno sistemi multi-pianeta. Nikole Lewis ha indicato che Hubble condurrà ulteriori osservazioni di TRAPPIST-1 al fine di ottenere informazioni sulle atmosfere dei pianeti.
Questi studi determineranno quali gas compongono le atmosfere, ma cercheranno anche segni rivelatori di quelli che indicano la presenza di vita organica - ovvero metano, ozono, ossigeno, ecc.
"Il sistema TRAPPIST-1 offre una delle migliori opportunità nel prossimo decennio di studiare le atmosfere intorno ai pianeti delle dimensioni della Terra", ha detto. “Questi studi non solo ci faranno sapere se qualcuno di questi pianeti ha il tipo di atmosfere che favoriscono la vita, ma ci diranno anche molto sui processi di formazione ed evoluzione della superficie - che sono anche fattori chiave nel determinare l'abitabilità. ”
Lo Spitzer Space Telescope sarà anche addestrato su questo sistema al fine di ottenere informazioni di follow-up sulle atmosfere dei pianeti. Oltre alla ricerca di indicatori biologici (come ossigeno gassoso, ozono e metano), cercherà anche di determinare il contenuto di gas serra delle atmosfere - che contribuirà a porre ulteriori vincoli sulle temperature superficiali dei pianeti.
Inoltre, ci si aspetta che le missioni di prossima generazione - come James Webb Telescope - svolgano un ruolo vitale nell'apprendere di più su questo sistema. Come ha spiegato Sara Seager, professore di scienze planetarie e fisica al MIT, nel corso del briefing, la scoperta di un sistema con più pianeti potenzialmente abitabili è stato un passo da gigante e accelerato nella caccia alla vita oltre il nostro Sistema Solare.
"Goldilocks ha diverse sorelle", come ha detto. “Un sistema straordinario come questo ci fa sapere che ci sono molti altri mondi viventi là fuori. Questo sistema stellare è un vero laboratorio per lo studio di stelle in orbita attorno a stelle molto fredde e molto deboli. Siamo in grado di testare molte teorie su questi mondi, essendo bloccati in ordine e quantità di radiazioni provenienti dalla stella ospite. ”
Anche Thomas Zurbuchen, amministratore associato della direzione della missione scientifica della NASA, era presente al briefing. Oltre a esprimere come questa fosse la prima volta per la NASA e per i cacciatori di esopianeti dappertutto, ha anche espresso la sua eccitazione nel contesto della ricerca della vita oltre il nostro Sistema Solare:
“Questa scoperta potrebbe essere un pezzo significativo nel puzzle di trovare ambienti abitabili, luoghi che conducono alla vita. Rispondere alla domanda "siamo soli" è una delle massime priorità scientifiche e trovare così tanti pianeti come questi per la prima volta nella zona abitabile è un notevole passo avanti verso tale obiettivo ".
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