GLIESE 887 E LE SUE DUE SUPER-TERRE

La rivincita delle nane rosse

Pubblicata su Science la scoperta di due super-terre in orbita attorno alla vicina nana rossa Gliese 887. I due pianeti hanno periodi orbitali di 9.3 e 21.8 giorni e sono interni, uno dei due vicino al bordo della zona abitabile. I ricercatori rilevano anche un segnale con un periodo di circa 50 giorni, che potrebbe corrispondere a una terza super-Terra in un'orbita più temperata, dentro la zona abitabile

     25/06/2020
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Impressione artistica del sistema multiplanetario di super-terre appena scoperte, in orbita attorno alla vicina nana rossa Gliese 887. Crediti: Mark Garlick

Le nane rosse sono stelle molto comuni nei dintorni del Sole, tanto che se ne contano venti fra le trenta stelle a esso più vicine. Anche la prima stella che incontriamo fuori dal Sistema solare, Proxima Centauri, è una nana rossa.

Numerose ma per nulla chiassose, queste stelline vivono per lo più nascoste nell’ombra, troppo fioche per essere viste a occhio nudo dalla Terra. La loro limitata luminosità contribuisce però a prolungarne la vita, di gran lunga superiore a quella del Sole. Il termine “nana rossa” inoltre non identifica un tipo ben definito di stella. Viene spesso applicato agli oggetti più freddi, tra cui le nane di classe spettrale K e M – che sono vere e proprie stelle – e le nane brune, spesso definite “stelle fallite” perché non sostengono la fusione dell’idrogeno nel nucleo.

Proprio oggi però, le nane rosse escono allo scoperto e fanno parlare un po’ di sé. La protagonista dello studio appena pubblicato su Science è Gliese 887 (nome in codice Gj887): la dodicesima stella più vicina al Sole – circa 11 anni luce – ed è la nana rossa più brillante alle lunghezze d’onda del visibile. Lo studio, che concede la rivincita alla categoria, riporta che Gj887 ospita un sistema di almeno due, forse tre, esopianeti del tipo super-terre

I tratti meno appariscenti della stella – la sua bassa luminosità e la sua piccola massa, appena la metà di quella del Sole, nonché la sua pacata attività magnetica – la rendono proprio il candidato perfetto per la ricerca di pianeti simili alla Terra. 

Il sistema è stato individuato grazie alla cosiddetta tecnica delle velocità radiali, che prevede la misura dell’effetto Doppler nelle righe spettrali di una stella, per rivelarne gli impercettibili spostamenti dovuti all’attrazione gravitazionale di qualsiasi pianeta in orbita attorno ad essa. Si tratta di una tecnica potente per effettuare un censimento completo delle super-terre nella cosiddetta zona abitabile, dal momento che l’osservazione di transiti planetari nelle curve di luce stellari – la tecnica alternativa comunemente usata – è in grado di trovare solo l’uno o il due per cento di essi.

Nel caso di Gj887, la bassa luminosità garantisce che pianeti di tipo super-terra con clima temperato abbiano periodi orbitali estremamente brevi, mentre la piccola massa assicura la rilevabilità dell’effetto Doppler sulle righe della stella.

La prima autrice dello studio pubblicato su Science, Sandra Jeffers, University of Göttingen. Crediti: Klaus Reinsch

Utilizzando questo approccio, Sandra Jeffers dell’Istituto di Astrofisica di Göttingen, insieme ai suoi collaboratori, ha osservato Gj887 ogni notte per tre mesi. Combinando i loro dati spettroscopici con le misurazioni fotometriche effettuate con altri strumenti nel corso di quasi vent’anni, hanno rilevato la presenza di almeno due pianeti con periodi orbitali di 9.3 e 21.8 giorni, e di un possibile terzo pianeta più lontano, con un periodo orbitale di circa 50 giorni. I due pianeti confermati hanno una massa di 4.2 e 7.6 volte la massa terrestre e si trovano, rispettivamente, a 0.068 e 0.12 unità astronomiche dalla nana rossa. La loro vicinanza alla stella fa sì che l’insolazione ricevuta sia 8 volte maggiore rispetto alla Terra per il pianeta più vicino, e quasi 3 volte superiore per il pianeta più lontano. Ipotizzando un albedo terrestre, la temperatura superficiale media dei due sarebbe 468 K e 352 K.

Gli autori pensando quindi che entrambi i pianeti confermati siano probabilmente troppo caldi per mantenere l’acqua liquida sulla loro superficie, sebbene il più lontano dei due si trovi proprio vicino al bordo interno della zona abitabile.

La posizione del terzo pianeta invece, stando al suo periodo di rivoluzione, sarebbe proprio all’interno della zona abitabile, e la sua conferma sarebbe fondamentale per determinare la stabilità del sistema planetario. Sembra però esserci una variazione periodica della luminosità della stella proprio dell’ordine dei 55 giorni – consistente con un ciclo di attività magnetica stellare – che potrebbe generare un falso segnale.

Gj887 è comunque meno attiva di altre nane rosse, tratto che risparmierebbe ai mondi appena scoperti le dannose eruzioni solari comuni in questo tipo di stelle. «Se qualcuno dovesse vivere intorno a una nana rossa, sceglierebbe certamente una stella tranquilla come Gj887», afferma Melvyn Davies. «Se future osservazioni confermassero la presenza del terzo pianeta nella zona abitabile, allora Gj887 potrebbe diventare uno dei sistemi planetari più studiati dei dintorni solari».

E chi meglio dell’imminente James Webb Space Telescope potrebbe condurle, queste osservazioni. La vicinanza del sistema, infatti, offre una promettente opportunità di studiare in dettaglio le atmosfere dei suoi esopianeti con il nuovo telescopio spaziale.

Per saperne di più:

  • Leggi su Science l’articolo “A multiplanet system of super-Earths orbiting the brightest red dwarf star GJ 887” di V. Jeffers, S. Dreizler, J. R. Barnes, C. A. Haswell, R. P. Nelson, E. Rodríguez, M. J. López-Gonz’lez, N. Morales, R. Luque, M. Zechmeister, S. S. Vogt, J. S. Jenkins, E. Palle, Z. M. Berdi ñas, G. A. L. Coleman, M. R. Díaz, I. Ribas, H. R. A. Jones, R. P. Butler, C. G. Tinney, J. Bailey, B. D. Carter, S. O’Toole, R. A. Wittenmyer, J. D. Crane, F. Feng, S. A. Shectman, J. Teske, A. Reiners, P. J. Amado e G. Anglada-Escudé