Quando Hubble osservò per la prima volta le condizioni atmosferiche di un pianeta extrasolare nel 2000, aprì l'intero campo di studio. Ora, Hubble ha condotto il primo studio preliminare delle atmosfere di mondi relativamente vicini alle dimensioni della Terra e ha trovato "indicazioni che aumentano le possibilità di abitabilità su due esopianeti", affermano i ricercatori.
I pianeti, TRAPPIST-1b e TRAPPIST-1c, sono stati scoperti all'inizio di quest'anno e distano circa 40 anni luce. Al momento della loro scoperta, non era noto se i mondi fossero pianeti gassosi o mondi rocciosi, ma le osservazioni più recenti di Hubble suggeriscono che entrambi i pianeti hanno atmosfere compatte, simili a quelle dei pianeti rocciosi come Terra, Venere e Marte invece che spesse , atmosfere gonfie, simili a quelle dei pianeti gassosi come Giove.
“Ora possiamo dire che questi pianeti sono rocciosi. Ora la domanda è: che tipo di atmosfera hanno? ” ha dichiarato Julien de Wit del Massachusetts Institute of Technology, che ha guidato un team di scienziati a osservare i pianeti in luce a infrarossi vicini usando la Wide Field Camera di Hubble 3. “Gli scenari plausibili includono qualcosa come Venere, con nuvole alte e spesse e un'atmosfera dominato dall'anidride carbonica, o un'atmosfera simile alla Terra dominata da azoto e ossigeno, o anche qualcosa come Marte con un'atmosfera esaurita. Il prossimo passo è cercare di districare tutti questi possibili scenari che esistono per questi pianeti terrestri ".
Gli esopianeti sono stati originariamente scoperti dal telescopio TRAPPIST all'osservatorio ESO di La Silla in Cile, che, come il telescopio Keplero, cerca transiti planetari (TRAPPIST sta per Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) osservando cali nella luce di una stella dai pianeti che passano di fronte di esso dal punto di vista della Terra.
La stella, TRAPPIST-1, è una stella nana ultracool ed è molto piccola e fioca. TRAPPIST-1b completa un'orbita attorno alla stella in soli 1,5 giorni e TRAPPIST-1c in 2,4 giorni, ei pianeti sono tra 20 e 100 volte più vicini alla loro stella rispetto alla Terra rispetto al sole. Entrambi sono bloccati in modo ordinato, dove una parte di questi mondi potrebbe essere infernale e inabitabile, ma le condizioni potrebbero consentire una limitata regione di abitabilità dall'altra parte. E a causa della debolezza della stella, i ricercatori pensano che TRAPPIST-1c possa trovarsi all'interno della zona abitabile della stella, dove temperature moderate potrebbero consentire all'acqua liquida di entrare in piscina.
"Una superficie rocciosa è un ottimo inizio per un pianeta abitabile, ma qualsiasi vita sui pianeti TRAPPIST-1 avrà probabilmente un tempo molto più difficile della vita sulla Terra", ha detto Joanna Barstow, astrofisica all'University College di Londra, che non lo era coinvolto nella ricerca. "Certo, le nostre idee di abitabilità sono molto strette perché abbiamo solo un pianeta da guardare finora, e la vita potrebbe ben sorprenderci prosperando in quelle che pensiamo siano condizioni improbabili".
I ricercatori hanno usato la spettroscopia per decodificare la luce e rivelare indizi sulla composizione chimica delle atmosfere dei pianeti. Mentre il contenuto delle atmosfere è sconosciuto e sono previste ulteriori osservazioni, la bassa concentrazione di idrogeno ed elio ha entusiasmato gli scienziati circa le implicazioni.
La squadra si rese conto che stava per accadere un raro doppio transito, quando i due pianeti sarebbero quasi simultaneamente passati davanti alla loro stella, ma sapevano solo con due settimane di anticipo. Hanno colto l'occasione e, sfruttando la capacità di Hubble di fare osservazioni con breve preavviso, hanno scritto una proposta in un giorno.
"Abbiamo pensato, forse avremmo potuto vedere se le persone di Hubble ci avessero dato il tempo di fare questa osservazione, quindi abbiamo scritto la proposta in meno di 24 ore, la abbiamo spedita ed è stata rivista immediatamente", ha detto de Wit. "Ora per la prima volta abbiamo osservazioni spettroscopiche di un doppio transito, che ci consente di ottenere informazioni sull'atmosfera di entrambi i pianeti allo stesso tempo."
Usando Hubble, il team ha registrato uno spettro di trasmissione combinato di TRAPPIST-1b ec, il che significa che come prima un pianeta poi l'altro attraversato di fronte alla stella, sono stati in grado di misurare i cambiamenti nella lunghezza d'onda come la quantità di luce stellare immersa con ciascuno transito.
"I dati si sono rivelati incontaminati, assolutamente perfetti e le osservazioni sono state le migliori che ci potessimo aspettare", afferma de Wit. "La forza era certamente con noi."
"Queste osservazioni iniziali di Hubble sono un promettente primo passo per apprendere di più su questi mondi vicini, se potrebbero essere rocciosi come la Terra e se potrebbero sostenere la vita", afferma Geoff Yoder, amministratore associato agente della direzione della missione scientifica della NASA a Washington. "Questo è un momento emozionante per la ricerca della NASA e degli esopianeti."
Fonti: MIT, NASA
