30.6.13

COLPO GROSSO SU GLIESE 667C : TRE PIANETI ABITABILI!

Oggi conosciamo quasi un migliaio di mondi extrasolari sparsi entro un cubo di qualche migliaio di anni luce di lato. La cosa paradossale è che le novità più intriganti e le scoperte più avvincenti sono state compiute praticamente nel giardino di casa, ovvero entro qualche decina di anni luce dal nostro Sole. La scoperta di cui parliamo in questo articolo non fa eccezione!

Parliamo del sistema planetario presente attorno al sistema multiplo Gliese 667, a circa 22 anni luce da casa nostra nella costellazione dello scorpione.
Il sistema è composto da una coppia di stelle di sequenza principale, separate da una distanza variabile tra le 5 e le 20 UA, attorno alla quale orbita una piccola nana rossa ad una distanza variabile tra le 56  e le 215 UA.
La coppia è composta dalle due nane arancioni Gliese 667 A e Gliese 667 B. La stella A possiede massa e dimensioni pari a 3/4 di quelle del Sole ed una luminosità pari al 13% di quella solare, mentre la stella B presenta una massa pari al 65% di quella solare racchiusa in un diametro pari a metà di quello solare ed una luminosità pari solo al 5% di quella del nostro Sole. La nana rossa C possiede 1/3 della massa del Sole, 1/5 del suo diametro ed una luminosità pari all' 1.4% di quella solare.
Proprio la nana rossa Gliese 667 C possiede un sistema planetario con ben 3 pianeti ( b, c, d  ) posti nella relativa zona abitabile.  L'intero sistema comprenderebbe 5 pianeti confermati (b, c, d, e, f ) e due ancora in attesa di ulteriori studi (g, h).
Come accennato, Gliese 667 Cc, Gliese 667 Cf e Gliese 667 Ce sono i pianeti che risultano inclusi nella zona di abitabilità della stella, ovvero quella fascia posta alla distanza giusta dalla stella per consentire la presenza di acqua liquida in superficie ed eventualmente la vita come la conosciamo sulla Terra.

E' la prima volta che in un sistema planetario si scoprono ben 3 pianeti all'interno di questa preziosa zona. A rincarare le notizie positive è il fatto che si tratti di super-Terre, cioè pianeti rocciosi di taglia all'incirca simile alla nostra Terra.

Il più interno tra i pianeti 'abitabili' è Gliese 667 Cc. Presenta una massa pari a circa 4 volte e mezzo quella della Terra ed il suo anno dura poco più di 28 giorni. Il pianeta riceve il 90% della radiazione che riceve la Terra dal Sole ma, essendo l'emissione della stella concentrata principalmente nell'infrarosso, l'energia assorbita è maggiore portando la temperatura media a 27°C (a patto che il pianeta possegga un'atmosfera simile a quella terrestre), ben 9 grandi in più della temperatura media terrestre rilevata dallo spazio. Se sul pianeta è presente acqua, essa sarebbe sicuramente in forma liquida a queste temperature.

Da uno di questi pianeti, i due soli apparirebbero come due stelle luminose anche durante il dì mentre di notte i due astri sarebbero luminosi quanto la Luna piena.
Gli astronomi già conoscevano 3 pianeti attorno a questo sistema di stelle, ma una nuova analisi dei dati esistenti combinati con nuove osservazioni ha permesso la scoperta di nuovi ulteriori pianeti. Tranne il pianeta più esterno ('h'), l'intero sistema è contenuto all'interno dell'orbita di Mercurio rendendolo di fatto uno dei sistemi più compatti oggi conosciuti.

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14.6.13

GJ 3470b : UNA SUPER-TERRA SOLEGGIATA E CON TANTA ATMOSFERA

Un team di astronomi giapponesi ha rilevato e studiato l'atmosfera del pianeta GJ 3470b, scoperto col metodo del transito nel 2012, usando due telescopi dell'OAO (Okayama Astronomical Observatory).
 La chiave di questa nuova ed importantissima scoperta sta proprio nel transito osservato in 4 colori, dal visibile al vicino infrarosso.
Gli astronomi sono riusciti a calcolare il raggio del pianeta nei rispettivi 4 colori, scoprendo che nell'infrarosso ( alla lunghezza d'onda di 1.3 micron) era il 6% più piccolo di quello che il pianeta mostrava in luce visibile.

Quasi sicuramente la differenza tra il raggio rilevato nel visibile e quello rilevato nell'infrarosso è causata dalla presenza di un'atmosfera molto spessa: quando infatti la luce della stella attraversa l'atmosfera del pianeta in transito viene in parte assorbita ed in parte diffusa mostrando una marcata differenza se osservata in diverse lunghezze d'onda (differenza generata dai componenti chimici dell'atmosfera).
Ciò che ha reso possibile il difficilissimo compito della stima del raggio del pianeta è la fortunata combinazione di due fattori fondamentali: la piccola taglia della stella ( circa metà della massa e delle dimensioni del Sole) e le grandi dimensioni del pianeta. Con questa configurazione il calo di luce derivante dal transito è marcato e dunque facilmente rilevabile e misurabile.
Il raggio planetario calcolato nell'infrarosso è stato stimato in 4.3 raggi terrestri; il dato del raggio unito alla stima della massa mostra che il pianeta deve possedere una gran quantità di atmosfera.
Supponendo che sia composta da idrogeno ed elio è stato calcolato che l'atmosfera del pianeta costituirebbe dal 5 al 20% dell'intera massa di GJ3470b, moltissimo se consideriamo che l'atmosfera terrestre costituisce solo lo 0.0001% in massa del nostro pianeta.
Si può anche affermare con certezza che l'atmosfera di questo pianeta risulta priva di grandi sistemi nuvolosi: ciò è stato evidenziato dalle differenti misure del raggio in base al colore con cui si osservava il pianeta. Se le nuvole avessero ricoperto il pianeta non ci sarebbero state differenze dipendenti dal colore con cui le si osservava.

Il team di astronomi autore della scoperta ha utilizzato un telescopio da 188 cm per condurre questi studi e intende indagare più a fondo utilizzando telescopi con aperture più grandi, come il telescopio Subaru o altri.
E' interessante notare come questa scoperta sia stata fatta su un pianeta che orbita assai vicino alla sua stella, 1/28 della distanza Terra-Sole, in  soli 3.3 giorni terrestri. Lo studio della composizione atmosferica di questo pianeta è molto promettente grazie alla mancanza dell'interferenza causata dalla presenza di spesse nubi nella sua atmosfera.
Lo studio della chimica di questo pianeta e della sua atmosfera potrebbe dare anche importantissime risposte nell'ambito degli studi sulla migrazione planetaria all'interno dei sistemi.
Se scoprissimo metano o acqua sarebbe la possibile prova di un'origine più lontana del pianeta dalla sua stella (dove metano e acqua sono più abbondanti e possono ghiacciare), su un'orbita più ampia decaduta in seguito, provando una migrazione del pianeta verso l'interno del sistema. Al contrario, l'eventuale assenza di queste sostanze sarebbe una possibile prova della sua formazione nelle immediate vicinanze della stella, alimentando ancora una volta il dibattito sulla dinamica delle migrazioni dei pianeti.


4.6.13

PROXIMA CENTAURI: CACCIA AI PIANETI

Ricorderete tutti l'annuncio epocale che nell'ottobre scorso fece esultare i cacciatori di esopianeti di tutto il mondo: era stato scovato un pianeta attorno al sistema stellare più vicino al nostro Sole (Alfa Centauri,4.366 ± 0.007 anni luce dal Sole)
. Generazioni di astronomi cercarono per decenni senza successo un pianeta in quel sistema, ma alla fine venne rilevato. Venne scoperto un rovente pianeta di taglia terrestre, ma anche se non ospitale per la vita si trattò pur sempre una scoperta storica con implicazioni importantissime per il futuro dell'esplorazione dello spazio profondo.

La cosa interessante è che il sistema denominato Alfa Centauri è costituito da tre stelle : Alfa Centauri A, Alfa Centauri B e Proxima Centauri. Il pianeta, denominato Alfa Centauri Bb, ruota attorno alla componente B del sistema. Le componenti A e B ( di tipo solare) sono organizzate in una coppia attorno alla quale, a grandissima distanza (ben 0,23 a.l. ovvero circa 15.000 UA) ruota la terza componente nota come Proxima Centauri.
Hubble ha già sondato lo spazio nei pressi di Proxima Centauri senza successo. Ma gli astronomi sono convinti (...e si augurano) che qualcosa ci sia ed intendono vederci il più chiaro possibile.

Nell'ottobre del 2014 e nel febbraio del 2016 si creeranno le condizioni ottimali per poter sfruttare un evento tanto raro quanto potente per scovare pianeti extrasolari.
Si tratta della tecnica nota come microlensing gravitazionale. Questa tecnica sfrutta la curvatura della luce proveniente da una sorgente lontana ad opera di una grande concentrazione di massa a patto che la sorgente lontana e la massa perturbante siano prospetticamente allineati lungo la linea di vista dell'osservatore: in questo caso la luce della stella sullo sfondo sarà deviata da Proxima grazie al loro allineamento prospettico. L'immagine della stella sullo sfondo può essere distorta, amplificata o moltiplicata a seconda del tipo di allineamento. L'allineamento può durare da qualche ora a qualche giorno ed è irripetibile a causa della casualità dell'evento; da qui l'importanza di farsi trovare preparati. Considerando il grado di curvatura della luce sarà possibile determinare con grande precisione la massa di Proxima, la sua composizione superficiale, il diametro, la luminosità intrinseca e l'età.

Immagini delle stelle sullo sfondo ( 'alle spalle' di Proxima) verranno raccolte da Hubble prima e durante l'evento in modo da poter misurare l'entità del loro spostamento durante l'evento, rispetto alla loro reale posizione in condizioni normali. L'entità di questo spostamento sarà una misura diretta del campo gravitazionale di Proxima. Se attorno a Proxima orbitano dei pianeti, anche di piccola taglia, la loro presenza sarebbe notata come un ulteriore leggero spostamento delle stelle sullo sfondo.
Un ulteriore aspetto che rende Proxima degna di una ricerca accanita di pianeti è la sua condizione. Si tratta infatti di una nana rossa, la tipologia di stella che costituisce quasi il 70% delle stelle della nostra galassia; inoltre le nane rosse sono stelle di piccola taglia che producono piccoli pianeti e sono moltissimi i pianeti scoperti attorno a questo tipo di stella. La speranza è quella di trovare un pianeta di taglia terrestre attorno a Proxima. Non rimane che aspettare.


3.6.13

HD 95086 b : NUOVE TECNICHE E NUOVE SORPRESE

Quello di cui parliamo oggi è uno dei pochi (sugli ormai moltissimi pianeti scoperti) pianeti fotografati direttamente mentre orbitano attorno alla loro stella.
Si tra di HD 95086 b, un mondo giovanissimo a 300 anni luce da noi.

Scoperto da un'equipe di astronomi del VLT (Very Large Telescope), questo pianeta avrebbe una massa pari a 4 o 5 masse gioviane ed orbiterebbe a 56 UA dalla stella madre.
La sua particolarità è quella di essere con ogni probabilità il più 'leggero' tra i pianeti extrasolari oggi conosciuti. Questo perchè i gas che lo comporrebbero sarebbero estremamente rarefatti.
Per ottenere l'immagine del pianeta, gli astronomi hanno utilizzato NACO, un nuovo strumento che accoppiato al VLT permette di eliminare le distorsioni atmosferiche ed ottenere un'immagine molto nitida. Il team, osservando il sistema nell'infrarosso, ha anche testato una nuova tecnica di osservazione che eleva il contrasto tra la stella madre ed il pianeta detta imaging differenziale (eccellentemente spiegata qui).
HD 95086 nella costellazione della Carina
Il pianeta orbita attorno alla giovanissima stella HD 95086, un astro di 10-17 milioni di anni appena. La stella è leggermente più massiccia del Sole ed ospita attorno a sè un disco di detriti, molto simile a quello in orbita attorno a Beta Pictoris. Lo studio di questo sistema è assai importante per la comprensione della formazione dei sistemi planetari.
Il dato che più ha impressionato gli astronomi è la giovanissima età del sistema. Infatti si riteneva assai improbabile la formazione di un pianeta di grande massa in così poco tempo. 
A questo proposito sono state formulate due teorie per cercare di svelare questo mistero, entrambe ancora in attesa di prove. 
La prima afferma che il pianeta si sarebbe formato dall'accumulo di una grande quantità di gas del disco attorno ad un piccolo nucleo roccioso formatosi secondo la classica teoria dei planetesimi. La seconda, che se verificata sarebbe rivoluzionaria, affermerebbe che l'intero pianeta si sarebbe formato da un piccolo nucleo gassoso originario generato da un collasso gravitazionale nel disco. Secondo quest'ultima teoria l'intero pianeta sarebbe composto esclusivamente da gas. 
La luminosità della stella indicherebbe una temperatura superficiale del pianeta prossima ai 700°C, temperatura che permetterebbe la coesistenza di metano e vapore acqueo nella sua atmosfera.
Lo studio dettagliato del pianeta è appena cominciato e si attendono con ansia gli strumenti di nuova generazione per una comprensione ancora migliore dell'intero sistema.


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