IN FASCIA ABITABILE

Due nuove simil-Terre attorno a una stella vicina

Nella collaborazione internazionale che ha scoperto due pianeti di massa paragonabile a quella terrestre attorno alla Stella di Teegarden - una nana rossa a 12.5 anni luce di distanza - c’è anche Luigi Mancini dell’Università di Roma Tor Vergata e associato Inaf. Lo abbiamo intervistato

Osservatorio astronomico di Calar Alto.
Crediti: Enrique Capilla Gómez

Grazie al paziente e accurato lavoro dello spettrografo Carmenes al telescopio spagnolo da 3.6 metri dell’Osservatorio di Calar Alto, il più grande dell’Europa continentale, una collaborazione internazionale principalmente europea ha trovato due pianeti simili alla Terra nella fascia di abitabilità attorno a uno degli astri più vicini a noi, la Stella di Teegarden.

Situata a 12.5 anni luce dal Sistema solare, la stella deve il suo nome a Bonnard J. Teegarden, astrofisico della Nasa che la scoprì nel 2003 mentre cercava asteroidi potenzialmente pericolosi. Il motivo per cui non era conosciuta prima è che si tratta di una stella nana rossa, una delle più piccole conosciute, con una temperature superficiale di soli 2700° (rispetto ai 5500° del Sole), possiede un decimo della massa solare ed è 1500 volte meno brillante.

Le prime osservazioni per determinare il moto della stella avevano da subito evidenziato delle “oscillazioni” sintomatiche della presenza di pianeti in orbita. Ora, grazie a centinaia di misurazioni dell’effetto Doppler causato da quei piccoli sobbalzi, sono stati identificati due pianeti assimilabili ai pianeti rocciosi del Sistema solare.

Il sistema planetario della Stella di Teegarden. Crediti: University of Göttingen

Il pianeta più interno, denominato ‘Stella di Teegarden b’, ha una massa simile a quella della Terra e orbita attorno alla stella ogni 4,9 giorni a circa il 2.5 per cento della distanza Terra-Sole. Anche quello più esterno, ‘Stella di Teegarden c’, è simile alla Terra in termini di massa; completa la sua orbita in 11.4 giorni e si trova al 4.5 per cento della distanza Terra-Sole.

Dell’ampia collaborazione internazionale – ma soprattutto europea –  che ha presentato la scoperta in un articolo in via di pubblicazione su Astronomy&Astrophysics fa parte anche Luigi Mancini dell’Università di Roma Tor Vergata e associato Inaf. Media Inaf lo ha intervistato.

Mancini, quali sono i punti più interessanti di questa scoperta?

Luigi Mancini

«L’importanza di questa scoperta è molteplice; risiede non solo nel fatto che abbiamo scoperto due nuovi pianeti con masse simili a quelle della Terra, ma anche nel fatto che entrambi i pianeti si trovano nella cosiddetta fascia di abitabilità, cioè hanno la giusta distanza dalla propria stella per avere una temperatura che permette la presenza dell’acqua in forma liquida sulla loro superficie. Inoltre, il pianeta più interno ha un indice Esi (Earth Similarity Index) pari a Esi=0.95 (Esi=1 corrisponde alla Terra) ed è, quindi, adesso al primo posto nella lista dei pianeti potenzialmente abitabili. Infine, la Stella di Teegarden si trova relativamente molto vicina al nostro Sistema solare, cioè ad appena 12.5 anni luce di distanza».

Perché è importante che sia relativamente vicina?

«Oggi sappiamo che la maggior parte delle 100 miliardi di stelle presenti nella Via Lattea ospita uno o più pianeti, molti dei quali possono essere simili alla Terra e capaci di ospitare la vita. Con i telescopi terrestri e spaziali di prossima generazione sarà possibile studiare le atmosfere dei pianeti extrasolari con maggiore precisione e cercare, eventualmente, i segni distintivi della presenza di forme viventi. Tuttavia, la maggior parte dei pianeti scoperti fino ad ora sono a migliaia di anni luce di distanza; troppo lontano, quindi, per studi dettagliati. In pratica la loro grande distanza rende impossibile esplorarli».

Quindi meglio concentrarsi sulle stelle vicine? Che problemi presenta la loro osservazione?

Classifica dei 19 esopianeti potenzialmente più abitabili, ordinati per similarità a dimensioni e irraggiamento rispetto alla Terra. Crediti: A. Mendez (Phl)

«I telescopi spaziali attuali e di prossima generazioni non sono affatto efficienti nell’individuare pianeti di dimensioni terrestri nelle prossimità del Sistema solare. Nel 2016, tuttavia, un piccolo telescopio da 60 cm in Cile ha scoperto il sistema planetario più interessante che sia mai stato rivelato, Trappist-1, che ospita ben sette pianeti di dimensioni terrestri, tre dei quali nella zona abitabile. Questa fondamentale scoperta ha messo in evidenza come sia possibile cercare nuovi mondi tra le stelle più vicine a noi. Si stima che circa un migliaio di pianeti di tipo terrestre possano esistere entro 50 anni luce, cioè proprio nel nostro “vicinato cosmico”. Ha quindi molto senso concentrare i nostri sforzi per cercare pianeti intorno alle stelle vicine. Tuttavia, queste stelle sono sparse omogeneamente nel cielo, rendendo impossibile studiarle simultaneamente; per cui, ogni stella deve essere monitorata individualmente per cercare pianeti attorno ad essa».

Nel campione analizzato da Carmenes c’è dunque anche la stellina in questione…

«La Stella di Teegarden è la ventiquattresima stella più vicina al Sistema solare ed è una delle più piccole nane rosse conosciute dagli astronomi. Sebbene sia molto vicina, questa stella è estremamente debole e ha una massa molto più piccola (circa 10 volte) rispetto al Sole. Quest’ultimo fatto è di grande vantaggio per noi “planet hunters” (cacciatori di pianeti, come piace definirci), perché l’effetto gravitazionale dei pianeti di taglia terrestre in orbita intorno alle stelle di piccola massa è molto più facile da rivelare rispetto al caso di stelle di taglia più grande, come il Sole. Pur tuttavia, ci sono voluti 245 spettri e 3 anni di osservazioni per riuscire a determinare correttamente i segnali dei due pianeti».

Comparazione del raggio solare con la dimensione delle orbite dei nuovi pianeti e indicazione della fascia abitabile. Crediti: M. Zechmeister (Uni Göttingen)

Quando potremo saperne di più sulle due nuove simil-Terre?

«I due pianeti del sistema planetario Teegarden – specialmente il pianeta ‘c’ – potrebbero essere caratterizzati con la prossima generazione di telescopi, gli Extremely Large Telescopes (Elt). Per esempio, uno degli strumenti proposti per il Tmt (Thirty Meter Telescope) è il “Planetary Systems Imager” che mira a raggiungere un valore di contrasto di 10^-7 a 0.01 arcsec. Il rapporto di contrasto della luce riflessa dal pianeta Teegarden c dovrebbe essere dello stesso ordine. Per cui i futuri telescopi di classe Elt hanno buone possibilità di poter osservare direttamente questi pianeti così vicini e così simili alla nostra Terra».

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