Quasi tutti i pianeti extrasolari scoperti finora sono stati enormi, di dimensioni di Giove e superiori. La domanda è: i pianeti più piccoli della Terra potrebbero durare negli stessi sistemi stellari? I ricercatori hanno creato una simulazione in cui piccoli pianeti sono stati inseriti nello stesso sistema di pianeti più grandi per vedere se potevano raccogliere abbastanza materiale per diventare grandi quanto la Terra. Hanno scoperto che un sistema vicino - 55 Cancri - avrebbe potuto formare pianeti terrestri, con acqua sostanziale nella zona abitabile.
La costante scoperta di pianeti giganti in orbita attorno a stelle diverse dal nostro sole ha accentuato la speculazione che potrebbero esserci mondi di tipo Terra nei vicini sistemi planetari in grado di sostenere la vita. Ora i ricercatori che eseguono simulazioni al computer per quattro sistemi vicini che contengono pianeti giganti delle dimensioni di Giove hanno trovato uno che avrebbe potuto formare un pianeta simile alla Terra con le giuste condizioni per sostenere la vita.
È probabile che un secondo sistema abbia una fascia di corpi rocciosi delle dimensioni di Marte o inferiore. Gli altri due, mostrano i modelli, non hanno le condizioni adeguate per formare un pianeta delle dimensioni della Terra. Ogni sistema si trova entro 250 anni luce dalla Terra (un anno luce è di circa 5,88 trilioni di miglia). Gli astronomi hanno già trovato prove del fatto che ogni sistema contiene almeno due pianeti giganti sulla massa di Giove, che sono emigrati vicino alle loro stelle, forse vicino al mercurio.
Per ciascuno dei quattro sistemi, i ricercatori hanno condotto 10 simulazioni computerizzate che hanno inserito nel sistema embrioni di piccoli pianeti o protopianeti per vedere se sono in grado di raccogliere più materiale e formare un vero pianeta delle dimensioni della Terra. Ogni simulazione presupponeva le stesse condizioni nel sistema planetario, tranne per il fatto che la posizione e la massa di ciascun protoplanet erano leggermente modificate, ha affermato Sean Raymond, ricercatore post-dottorato dell'Università del Colorado, che ha preso parte ai lavori mentre era studente di dottorato in astronomia presso l'Università di Washington.
Raymond è autore principale di un documento che descrive la ricerca pubblicata a giugno sull'Astrophysical Journal. Co-autori sono Rory Barnes, un ricercatore post-dottorato presso l'Università dell'Arizona che ha anche preso parte al lavoro mentre uno studente di dottorato in astronomia UW, e Nathan Kaib, uno studente di dottorato in astronomia UW. Il lavoro è stato finanziato dalla National Aeronautics and Space Administration, dall'Astrobiology Institute della NASA e dalla National Science Foundation.
"È eccitante che i nostri modelli mostrino che un pianeta abitabile, un pianeta con contenuto di massa, temperatura e acqua simile a quello della Terra, potrebbe essersi formato in uno dei primi sistemi extrasolari multi-pianeta rilevati", ha affermato Barnes.
Studi recenti mostrano che molti sistemi planetari extrasolari noti hanno regioni abbastanza stabili da supportare pianeti che vanno dalla massa della Terra a quella di Saturno. I modelli UW hanno testato la formazione del pianeta in sistemi chiamati 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 e HD 74156. I ricercatori hanno ipotizzato che i sistemi fossero completi e che le orbite dei loro pianeti giganti fossero ben stabilite. Assunsero anche condizioni che potrebbero consentire la formazione di piccoli corpi che potrebbero svilupparsi in pianeti rocciosi simili alla Terra.
Nei modelli, gli scienziati hanno posizionato embrioni planetari delle dimensioni di una luna tra pianeti giganti e hanno permesso loro di evolversi per 100 milioni di anni. Con queste ipotesi, hanno trovato pianeti terrestri formati rapidamente in 55 Cancri, a volte con consistenti acque e orbite nella zona abitabile del sistema. Hanno scoperto che l'HD 38529 probabilmente supporterà una cintura di asteroidi e corpi delle dimensioni di Marte o più piccoli ma nessun notevole pianeta terrestre. Nessun pianeta si formò in HD 37124 e HD 74156.
"Ciò che mi ha sorpreso di più è stato vedere il sistema che formava solo pianeti delle dimensioni di Marte o più piccoli", ha detto Raymond. "Tutto ciò che è diventato troppo grande sarebbe instabile, quindi c'era un accumulo di molti piccoli protopianeti forse un decimo delle dimensioni della Terra"
È stato significativo, ha detto Kaib, che i modelli mostrassero che le condizioni potevano rimanere abbastanza stabili per 100 milioni di anni in modo che un embrione planetario avrebbe avuto la possibilità di raccogliere più sostanza e svilupparsi in un corpo delle dimensioni della luna o di Marte. "Nel nostro sistema iniziale, è probabilmente quello che sembrava il nostro sistema solare interno, con centinaia di corpi di quelle dimensioni", ha detto
Pianeti extrarolari sono stati scoperti con crescente frequenza negli ultimi anni a causa delle tecniche che rilevano i pianeti giganti dal loro effetto gravitazionale sulle loro stelle madri. Non è sicuro come si evolvano i pianeti giganti, ma si pensa che si formino molto lontano dalle loro stelle ospiti e quindi migrino verso l'interno, spinti dai dischi di gas da cui si sono formati. Se la migrazione avviene in ritardo nello sviluppo del sistema, i pianeti giganti potrebbero distruggere la maggior parte dei materiali necessari per costruire pianeti simili alla Terra, ha detto Raymond. Ha notato che mentre la presenza di pianeti giganti è abbastanza ben stabilita, ci vorrà del tempo prima che sia possibile rilevare pianeti di dimensioni terrestri molto più piccoli attorno ad altre stelle.
Per un altro articolo recente, Raymond ha eseguito più di 450 simulazioni al computer per mappare orbite di pianeti giganti che consentono la formazione di pianeti simili alla Terra. Se un pianeta gigante è troppo vicino, impedirà al materiale roccioso di accumularsi in un pianeta delle dimensioni di una Terra. Quello studio ha dimostrato che solo circa il 5 percento dei sistemi noti di pianeti giganti ha pianeti simili alla Terra. Ma a causa dei lunghi tempi di osservazione e delle attrezzature sensibili necessarie per rilevare pianeti delle dimensioni di Saturno e Giove, è possibile che ci siano molti sistemi planetari come il nostro in questa galassia, ha detto.
Fonte originale: comunicato stampa UW
