Rappresentazione artistica dei sette pianeti in orbita attorno alla stella TRAPPIST-1. Il sistema si trova a 40 anni luce dal nostro pianeta. ESO/M. Kornmesser Uno dei sistemi stellari più affascinanti al di là del sistema solare è nel nostro cortile galattico. Potrebbe essere una comune nana rossa, ma gli esopianeti che possiede sono tutt'altro che ordinari. Infatti, nuove osservazioni hanno dimostrato che i mondi alieni di TRAPPIST-1 possono essere davvero molto speciali.
Situato a 40 anni luce dalla Terra, TRAPPIST-1 è una versione mini del nostro sistema solare. In orbita intorno alla nana rossa ultrafredda ci sono almeno sette piccoli esopianeti conosciuti di dimensioni simili alla Terra, tre dei quali orbitano attorno alla loro stella nella zona abitabile. Questa è l'area intorno a una stella in cui non è né troppo caldo né troppo freddo perché l'acqua liquida possa esistere sulla superficie di un esopianeta.
La scoperta di qualsiasi esopianeta in una zona abitabile, quelli particolarmente piccoli e rocciosi, ha implicazioni per la possibilità di trovare vita extraterrestre. Ma semplicemente trovare mondi in orbita all'interno della zona abitabile di una piccola stella non significa che quegli esopianeti siano veramente abitabili. La zona fornisce solo una guida su dove guardare. La chimica per la vita all'interno di quelle atmosfere esoplanetarie (se hanno anche atmosfere) deve essere studiata prima che un esopianeta possa davvero essere considerato possedere qualità vitali.
Ora gli astronomi hanno iniziato questo processo per i mondi in orbita attorno a TRAPPIST-1 e hanno dedotto che potrebbero contenere acqua. Tanto e tanto e tanto d'acqua.
I primi esopianeti TRAPPIST-1 sono stati scoperti nelle osservazioni del telescopio TRAPPIST-South nel sito di La Silla dell'Osservatorio europeo meridionale in Cile, nel 2016. Il Very Large Telescope dell'ESO (sempre in Cile) e lo Spitzer Space Telescope della NASA si sono poi lanciati e hanno determinato che non c'erano meno di sette piccoli esopianeti nel sistema. I mondi furono chiamati TRAPPIST-1b, C, D, e, F, g e h, in distanza crescente dalla stella centrale. Cinque degli esopianeti (TRAPPIST-1b, C, e, f e g) sono approssimativamente delle dimensioni della Terra, e due (TRAPPIST-1d e h) sono più piccoli. È TRAPPIST-1e, f e g che si trovano nella zona abitabile della stella. La scoperta del sistema stellare di sette esopianeti è senza precedenti, e il potenziale abitabile del sistema ha affascinato il mondo.
In uno studio TRAPPIST-1 da pubblicare sulla rivista Astronomy &Astrophysics, gli scienziati hanno preso tutte le informazioni che conosciamo sull'affascinante sistema, analizzarlo attraverso modelli al computer e determinare la densità degli esopianeti con grande precisione. Ciò significa che gli scienziati planetari possono prendere una pugnalata alle loro composizioni e quindi fare ipotesi altamente istruite su quali sostanze chimiche sono presenti. Possono persino ottenere un indizio su ciò che stanno Guarda Come.
"I pianeti TRAPPIST-1 sono così vicini che interferiscono l'uno con l'altro gravitazionalmente, quindi i tempi in cui passano davanti alla stella si spostano leggermente, " disse Simon Grimm, in una dichiarazione dell'ESO. Grimm lavora presso l'Università di Berna in Svizzera e ha guidato lo studio. "Questi spostamenti dipendono dalle masse dei pianeti, le loro distanze e altri parametri orbitali. Con un modello di computer, simuliamo le orbite dei pianeti fino a quando i transiti calcolati coincidono con i valori osservati, e quindi derivare le masse planetarie, " Lui continuò.
Questa illustrazione mostra un'altra vista di come potrebbero apparire i pianeti in orbita attorno a TRAPPIST-1. ESO/M. Kornmesser Quando il team di Grimm ha accuratamente messo insieme tutto ciò, ha scoperto che le densità degli esopianeti rivelano che non sono sterili, mondi rocciosi; Invece, sono presenti grandi quantità di materiale volatile. Le sostanze chimiche volatili includono acqua, diossido di carbonio, metano e altri, ma gli astronomi sanno da precedenti osservazioni di dischi protoplanetari attorno a giovani stelle che la firma spettroscopica dell'acqua è dominante. Perciò, i ricercatori deducono che i volatili sui mondi di TRAPPIST-1 consisteranno principalmente di acqua, un sacco. In alcuni casi, lo studio stima che fino al 5% della massa esoplanetaria è costituito da acqua, ovvero 250 volte più acqua di tutti gli oceani della Terra!
"Densità, mentre importanti indizi sulla composizione dei pianeti, non dire nulla sull'abitabilità. Però, il nostro studio è un importante passo avanti mentre continuiamo a esplorare se questi pianeti potrebbero supportare la vita, " ha aggiunto il coautore Brice-Olivier Demory, anche dell'Università di Berna, nella stessa dichiarazione dell'ESO.
Poiché questi mondi trappisti-1 orbitano attorno alla stella a distanze diverse, l'acqua sarà in diverse fasi, a seconda del mondo. Gli esopianeti più interni (e quindi più caldi) sembrano essere rocciosi e probabilmente hanno atmosfere molto dense e piene di vapore, mentre i mondi più esterni saranno congelati e coperti da uno strato di ghiaccio. TRAPPIST-1e è considerato il mondo più "Earthlike" del sistema, probabilmente in possesso di un denso nucleo di ferro, interno roccioso e, possibilmente, un'atmosfera sottile.
Tutti questi calcoli di densità hanno fornito alcune intuizioni sorprendenti. Per esempio, i pianeti più densi nel sistema Trappist-1 non sono quelli più vicini alla stella. Inoltre, i pianeti più freddi non sembrano poter possedere atmosfere dense.
Entrambe queste osservazioni provengono dalla coautrice Caroline Dorn, che lavora all'Università di Zurigo, Svizzera.
Sebbene questi risultati siano convincenti, altre osservazioni utilizzando il telescopio spaziale Hubble non sono riuscite a rilevare la presenza di idrogeno nelle atmosfere esoplanetarie di TRAPPIST-1. Il rilevamento dell'idrogeno aggiungerebbe prove della presenza di acqua. Così, sembra che dovremo aspettare la prossima generazione di osservatori, come il telescopio spaziale James Webb della NASA, che sarà abbastanza potente da rilevare i segni rivelatori dell'acqua.
E anche se TRAPPIST-1 ha tutti gli ingredienti per esopianeti abitabili in buona fede, la natura dei sistemi di stelle nane rosse è molto diversa dal nostro sistema solare. Poiché le zone abitabili delle nane rosse sono più vicine alle loro stelle, tutti gli esopianeti della zona abitabile saranno esposti a maggiori livelli di radiazioni. A meno che quei mondi non posseggano potenti campi magnetici e spesse atmosfere per deviare e assorbire l'assalto del tempo spaziale, la vita come la conosciamo può trovare difficile evolversi. Anche, poiché questi sistemi sono così compatti, il blocco delle maree sarà un altro problema. È lì che un emisfero di qualsiasi esopianeta orbitante si troverà continuamente di fronte alla stella. È difficile immaginare un mondo abitabile quando un lato è congelato nella notte perpetua.
Ma è probabile che ci sia acqua in TRAPPIST-1, quindi se la vita può trovare un modo altrove nella nostra galassia, sarebbe difficile trovare un posto più adatto in cui la biologia aliena possa prendere piede.
Ora è interessanteSe gli esopianeti TRAPPIST-1 orbitano attorno al sole, occuperebbero tutti la regione all'interno dell'orbita di Mercurio, il pianeta più interno del sistema solare.
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