Usando i dati del telescopio spaziale Keplero, un gruppo internazionale di astronomi ha scoperto il più antico sistema planetario conosciuto nella galassia - un sistema di 11 miliardi di anni di cinque pianeti rocciosi che sono tutti più piccoli della Terra. Il team afferma che questa scoperta suggerisce che pianeti delle dimensioni della Terra si sono formati in gran parte della storia di 13,8 miliardi di anni dell'Universo, aumentando la possibilità per l'esistenza della vita antica - e della vita intelligente potenzialmente avanzata - nella nostra galassia.
"Il fatto che i pianeti rocciosi si stessero già formando nella galassia 11 miliardi di anni fa suggerisce che i pianeti simili alla Terra abitabili siano probabilmente in circolazione da molto tempo, molto più a lungo dell'era del nostro Sistema Solare", ha affermato il Dott. Travis Metcalfe, Ricercatore senior Space Science Institute, che faceva parte del team che utilizzava il metodo unico di asteroseismologia per determinare l'età della stella.
La stella, chiamata Kepler-444, è circa il 25 percento più piccola del nostro Sole e dista 117 anni luce dalla Terra. Il sistema di cinque pianeti conosciuti è molto compatto e tutti e cinque i pianeti orbitano attorno alla stella madre in meno di 10 giorni, o entro 0:08 UA, circa un quinto delle dimensioni dell'orbita di Mercurio.
"La stella è leggermente più fredda del Sole (circa 5000 K in superficie, rispetto a 5800 K)", ha detto Metcalfe a Space Magazine, "ma ci si aspetta che i pianeti in questo sistema siano altamente irradiati e inospitali per la vita", con piccole o nessuna atmosfera.
Il team ha scritto nel loro articolo che la zona abitabile del sistema si trova a 0:47 UA dalla stella madre e quindi tutti i pianeti orbitano bene all'interno del bordo interno della "zona di riccioli d'oro" di Kepler-444.
Il team era guidato da Tiago Campante, ricercatore presso l'Università di Birmingham nel Regno Unito.
I pianeti sono stati trovati analizzando quattro anni di dati di Keplero, poiché l'astronave aveva osservazioni quasi continue di Keplero-444 durante la missione attiva di Keplero. Il telescopio spaziale ha effettuato misurazioni ad alta precisione delle variazioni di luminosità delle stelle nel suo campo visivo. Ci sono piccoli cambiamenti nella luminosità quando i pianeti passano davanti alle loro stelle.
I segnali di transito indicavano cinque pianeti in orbita attorno a Kepler-444, sebbene questa stella avesse un compagno binario, un M-nano, ed era un processo noioso prendere in giro tutti i dati per determinare quali fossero i pianeti e non altre stelle, oltre a quale stella i pianeti stavano orbitando.
Metcalfe ha affermato che il compito di "convalidare" i pianeti escludendo tutti gli altri possibili scenari "falsi positivi" è sempre una grande sfida per gli obiettivi di Keplero.
Ma l'asterosismologia è stata utilizzata per misurare direttamente l'età precisa della stella. L'asterosismologia o sismologia stellare sta fondamentalmente ascoltando una stella misurando le onde sonore. Le onde sonore viaggiano nella stella e riportano le informazioni in superficie. Le onde causano oscillazioni che Keplero osserva come un rapido sfarfallio della luminosità della stella.
In che modo questo può aiutare a determinare l'età di una stella?
"Mentre una stella invecchia, converte l'idrogeno in elio nel nucleo", ha detto Metcalfe via e-mail. "Questo cambia la densità media della stella nel tempo e l'asterosismologia fornisce una misura molto precisa della densità media (dalla spaziatura regolare delle singole frequenze di oscillazione)."
Metcalfe ha affermato che in questo caso l'incertezza sull'età della stella (e quindi dei pianeti, che si sono formati essenzialmente contemporaneamente) è solo del 9%, rispetto a un'incertezza tipica del 30-50% rispetto ad altri metodi basati sulla rotazione (girocronologia) o altre proprietà della stella.
Il team ha anche notato nel loro articolo che questa scoperta potrebbe anche aiutare a individuare l'inizio dell'era della formazione del pianeta.
"Penso che questo sistema abbia molto da insegnarci sulla formazione dei pianeti e sull'evoluzione a lungo termine dei sistemi planetari", ha affermato Darin Ragozzine, professore al Florida Institute of Technology e membro del team di scoperta, specializzato in multi-transito sistemi. "Con un'età di 11,2 miliardi di anni, significa che questo sistema si è formato all'inizio dell'era dell'Universo."
Il team ha scritto che questa scoperta implica che piccoli pianeti delle dimensioni della Terra potrebbero essersi prontamente formati alle prime epoche della storia dell'Universo, anche quando i metalli erano più scarsi.
"Al momento della formazione della Terra, questa stella e il suo sistema planetario erano già più vecchi di quanto lo sia il nostro pianeta oggi", ha detto Ragozzine a Space Magazine. "Non sappiamo con certezza se questo sistema è rimasto lo stesso tutto il tempo, ma è incredibile pensare che il piccolo pianeta interno abbia fatto il giro della stella circa un trilione di volte!"
Per saperne di più sull'asterosismologia, controlla un sito web chiamato Pale Blue Dot Project. Metcalfe ha lanciato un'organizzazione senza scopo di lucro per aiutare a raccogliere fondi per la ricerca per il Consorzio di scienza asterosismica di Keplero. Il progetto Pale Blue Dot consente alle persone di adottare una stella per supportare l'asterosismologia, poiché non esiste alcun finanziamento della NASA per l'asterosismologia.
"Gran parte della competenza in questo campo esiste in Europa e non negli Stati Uniti, quindi come misura di risparmio sui costi la NASA ha esternalizzato questa particolare ricerca per la missione Keplero", ha affermato Metcalfe, "e la NASA non può finanziare ricercatori in altri paesi".
Metcalfe ha aggiunto che il programma "adotta una stella" ha supportato l'analisi asteroseismica di Keplero-444, "determinando l'età precisa che rende così interessante questo antico sistema planetario ... Questo finanziamento privato da parte di cittadini di tutto il mondo è stato una risorsa inestimabile per facilitare la nostra ricerca e alimentare incredibili scoperte come questa. "
Puoi aiutare questa ricerca adottando una delle stelle o sistemi planetari di Keplero.
Questa ricerca è stata pubblicata oggi sull'Astrophysical Journal.
Il documento del team si intitola "Un antico sistema extrasolare con cinque pianeti di dimensioni sub-terrestri".
