Le nane rosse – più fredde e piccole del Sole – rappresentano oltre il 75 per cento delle stelle della nostra galassia. Anche intorno a loro sono comuni pianeti rocciosi simili alla Terra, e la questione se la vita possa emergere su questi mondi così diversi dal nostro è diventata rapidamente un tema centrale.
Tra i sistemi planetari scoperti attorno a nane rosse, Trappist-1 occupa un posto di rilievo, tanto che anche il telescopio spaziale James Webb (Jwst) ha puntato gli “occhi” sui suoi pianeti, in particolare sui due più interni del sistema: Trappist-1b e Trappist-1c. Le sue osservazioni continue hanno escluso la presenza di atmosfere dense sui due pianeti, confermando che le condizioni estreme che si vengono a creare intorno a queste stelle possono influenzare l’evoluzione planetaria. I risultati sono stati pubblicati su Nature Astronomy.
Rappresentazione artistica di Trappist-1 e dei suoi pianeti riflessi su una superficie. Crediti: Nasa / R. Hurt / T. Pyle.
«Il sistema Trappist-1 è incredibile. Sette pianeti, alcuni con masse simili a quella terrestre, orbitano attorno alla stessa stella. Almeno tre pianeti si trovano nella zona abitabile della stella, dove le temperature superficiali consentirebbero la presenza di acqua allo stato liquido. È il terreno di gioco perfetto per la planetologia comparativa, per svelare i misteri di questo tipo di pianeti e verificare le nostre ipotesi sullo sviluppo della vita attorno a queste stelle», afferma entusiasta Emeline Bolmont, direttrice del Centre for Life in the Universe dell’Unige e coautrice dello studio.
Sebbene le nane rosse e i loro pianeti siano così comuni nella Via Lattea, la loro abitabilità non è affatto garantita. Queste stelle sono innanzitutto molto attive: bombardano i pianeti con intense radiazioni ultraviolette e flussi di particelle energetiche, capaci di eroderne le atmosfere e di precludere qualsiasi forma di vita. In secondo luogo, i pianeti nella zona abitabile di una nana rossa orbitano molto vicino alla stella, e le forze di marea ne sincronizzano la rotazione con il periodo orbitale – proprio come accade alla Luna con la Terra. Il risultato è un emisfero in luce perenne e uno in notte eterna.
«La presenza di un’atmosfera attorno a questi pianeti in rotazione sincrona potrebbe consentire il trasferimento di energia tra il lato diurno e quello notturno, determinando temperature più moderate su tutto il pianeta, il che avrebbe un impatto significativo sulla loro potenziale abitabilità», aggiunge Brice-Oliver Demory del Centro per lo Spazio e l’Abitabilità dell’Unibe, coautore dello studio. «Riuscire a rilevare l’atmosfera di uno di questi pianeti è quindi diventato un obiettivo chiave per la nostra comunità, mettendo in evidenza l’importanza del sistema Trappist-1 con Jwst».
Le osservazioni con Jwst hanno previsto il monitoraggio continuo, nella luce infrarossa e per l’intera durata di un’orbita, dei due pianeti più vicini alla stella – e quindi più esposti alla sua influenza. Ben 60 ore di osservazioni hanno permesso agli scienziati di indagare per la prima volta la presenza di un’atmosfera su questi pianeti di dimensioni terrestri. Misurando il flusso luminoso proveniente da Trappist-1 e dai pianeti b e c, gli astronomi hanno potuto determinare con grande precisione le temperature superficiali di entrambi, sia sul lato diurno sia su quello notturno.
Trappist-1b e Trappist-1c presentano una significativa differenza di temperatura tra i loro due emisferi. Durante il giorno, le temperature superficiali dei due pianeti superano rispettivamente i 200 °C e i 100 °C, mentre le loro notti sono immerse in temperature gelide inferiori a -200 °C. Questo enorme contrasto suggerisce una mancata ridistribuzione dell’energia tra i due lati dei pianeti e, di conseguenza, l’assenza di atmosfera. Se i due pianeti possedevano un’atmosfera al momento della loro formazione, questa è stata completamente spazzata via dalle condizioni estreme imposte dalla stella.
L’assenza di un’atmosfera densa sui due pianeti interni del sistema Trappist-1 avvalora l’ipotesi secondo cui le intense radiazioni e le espulsioni energetiche delle nane rosse svolgano un ruolo significativo nell’evoluzione dei pianeti che orbitano attorno a questo tipo di stelle.
E gli altri pianeti del sistema? Quelli leggermente più distanti, situati nella zona abitabile? Jwst sta attualmente osservando il pianeta “e” del sistema, che si trova nella zona abitabile della stella. Staremo a vedere.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature Astronomy l’articolo “No thick atmosphere around TRAPPIST-1 b and c from JWST thermal phase curves” di Michaël Gillon, Elsa Ducrot, Taylor J. Bell, Ziyu Huang, Andrew P. Lincowski, Xintong Lyu, Alice Maurel, Alexandre Revol, Eric Agol, Émeline Bolmont, Chuanfei Dong, Thomas J. Fauchez, Daniel D. B. Koll, Jérémy Leconte, Victoria S. Meadows, Franck Selsis, Martin Turbet, Benjamin Charnay, Laetitia Delrez, Brice-Olivier Demory, Aaron Householder, Sebastian Zieba, David Berardo, Achrène Dyrek, Billy Edwards, Julien de Wit, Thomas P. Greene, Renyu Hu, Nicolas Iro, Laura Kreidberg, Pierre-Olivier Lagage, Jacob Lustig-Yaeger & Aishwarya Iyer