ORBITA IN 19 GIORNI ATTORNO ALLA NANA FREDDA

Trappist-1h: freddo, solo ma non più incompreso

Sfruttando i dati del telescopio spaziale Kepler della Nasa, un gruppo di astronomi ha identificato un motivo regolare nelle orbite dei pianeti del sistema Trappist-1. I dati e le elaborazioni al computer hanno confermato la teoria sui dettagli orbitali del pianeta più remoto e misterioso dei magnifici sette

Rappresentazione artistica dei sette pianeti Trappist-1. (Crediti: Nasa/Jpl-Caltech)

Sicuramente ricorderete il sistema Trappist-1, cioè il primo sistema planetario trovato di recente in orbita attorno a una nana rossa ultrafredda (2280 gradi) ad appena 40 anni luce da noi con all’interno sette esopianeti dalla massa quasi terrestre (tre dei quali risultano nella fascia abitabile della stella). I pianeti sono stati catalogati seguendo l’ordine alfabetico, dal più vicino al più periferico rispetto alla stella madre: b, c, d, e, f, g, h. Proprio quest’ultimo è stato per mesi il più misterioso, il più difficile da analizzare. Ma con una maratona (non alla Enrico Mentana!) di 60 ore consecutive di lavoro, un gruppo di astronomi ha svelato i dettagli dell’orbita di Trappist-1h, l’incompreso del gruppo.

Il risultati dello studio (pubblicati sulla rivista Nature) confermano quanto annunciato qualche giorno fa: i moti dei sette pianeti terrestri intorno alla nana rossa sono quasi concatenati, in relazione l’uno con l’altro. Cosa vuol dire? I pianeti attorno alla stella Trappist-1 fanno parte di una catena di risonanze orbitali, che contribuisce a stabilizzare il sistema. In pratica, i periodi di rivoluzione attorno alla stella madre sono in rapporto fra loro secondo frazioni di numeri interi.

«È incredibilmente emozionante ciò che stiamo imparando su questo sistema planetario, specialmente sul pianeta h, del quale avevano pochissime informazioni», ha detto Thomas Zurbuchen, del Science Mission Directorate della Nasa. «Questa scoperta è un ottimo esempio di come la comunità scientifica sta sfruttando i dati complementari provenienti da diverse missioni per arrivare a scoperte così affascinanti».

Il pianeta Trappist-1h. Crediti: NASA/JPL-Caltech

Dato che il telescopio spaziale di Kepler, a causa di problemi tecnici, non è più in grado di mantenere la sua direzione di puntamento con precisione, ciò che captano i sensori è grezzo e impreciso. «Questo introduce forti segnali strumentali e rumore di fondo che deve essere rimosso. Il rumore può essere di tanto più grande del segnale di transito che stiamo cercando». Dopo aver passato nottate infinite al computer, i ricercatori dell’Università di Berna e dell’Università di Washington (Seattle) sono stati in grado di calibrare i dati di Kepler in tempi record.

Da lì, seguendo la teoria e le scoperte precedenti, capire meglio l’orbita di Trappist-1h è stato “facile” (per così dire). Per determinare il periodo orbitale del pianeta più remoto di questo sistema, i ricercatori hanno fatto affidamento sulle interazioni gravitazionali tra i sette pianeti. Avevano già scoperto che le orbite dei pianeti più interni (b, c, d) sono legate tra loro: ad esempio, quando il pianeta b orbita attorno alla stella otto volte, il pianeta c completa cinque orbite e il pianeta d ne compie tre. Questo fenomeno è chiamato risonanza di moto medio. Se Trappist-1h fosse in risonanza con i pianeti vicini f e g, il periodo orbitale avrebbe  valori facilmente calcolabili. Esaminando i dati precedenti, gli scienziati del team hanno potuto escludere tutte le ipotesi tranne una: in tempi terrestri, 18 giorni, 18 ore e 20 minuti e 10 secondi (pari a 18,764 giorni terrestri). Quindi, mentre il pianeta h orbita attorno alla stella due volte, il pianeta g completa 3 orbite e il pianeta f ne completa quattro. E i dati si accordano con la teoria.

Oltre al periodo orbitale di Trappist-1h, gli scienziati hanno scoperto che la temperatura del pianeta è di -104 gradi e il suo raggio è di poco inferiore rispetto a quello della Terra. Hanno anche misurato che la stella completa una rotazione attorno al proprio asse ogni 3,3 giorni e – vista la bassa attività – che è più datata di quanto precedentemente previsto (la stella sembrava avere “solo” 500 milioni di anni circa).

In questo diagramma vediamo un confronto tra le orbite dei pianeti scoperti intorno alla debole stella rossa Trappist-1, le lune di Giove scoperte da Galileo e il Sistema Solare interno. Crediti: ESO/O. Furtak

Per saperne di più:

  • Leggi su Nature Astronomy lo studio “A seven-planet resonant chain in TRAPPIST-1“, di Rodrigo Luger, Marko Sestovic, Ethan Kruse, Simon L. Grimm, Brice-Olivier Demory, Eric Agol, Emeline Bolmont, Daniel Fabrycky, Catarina S. Fernandes, Valérie Van Grootel, Adam Burgasser, Michaël Gillon, James G. Ingalls, Emmanuël Jehin, Sean N. Raymond, Franck Selsis, Amaury H. M. J. Triaud, Thomas Barclay, Geert Barentsen, Steve B. Howell, Laetitia Delrez, Julien de Wit, Daniel Foreman-Mackey, Daniel L. Holdsworth, Jérémy Leconte, Susan Lederer, Martin Turbet, Yaseen Almleaky, Zouhair Benkhaldoun, Pierre Magain, Brett M. Morris, Kevin Heng e Didier Queloz
  • Vai al sito della missione Kepler della Nasa

Le sette orbite in risonanza nella simulazione della University of Chicago: