Gli scienziati hanno scoperto un nuovo pianeta con la massa della Terra, orbitando attorno alla sua stella alla stessa distanza a cui orbitiamo intorno al nostro sole. Il pianeta è probabilmente troppo freddo per essere abitabile per la vita come lo conosciamo, però, perché la sua stella è così debole. Ma la scoperta aumenta la comprensione da parte degli scienziati dei tipi di sistemi planetari che esistono oltre il nostro.

"Questo pianeta 'palla di ghiaccio' è il pianeta con la massa più bassa mai trovato attraverso il microlensing, " disse Yossi Shvartzvald, un borsista post-dottorato della NASA con sede presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California, e autore principale di uno studio pubblicato su Lettere per riviste astrofisiche .

Il microlensing è una tecnica che facilita la scoperta di oggetti distanti utilizzando le stelle sullo sfondo come torce elettriche. Quando una stella si incrocia proprio davanti a una stella luminosa sullo sfondo, la gravità della stella in primo piano focalizza la luce della stella sullo sfondo, facendolo apparire più luminoso. Un pianeta in orbita attorno all'oggetto in primo piano può causare un ulteriore blip nella luminosità della stella. In questo caso, il blip è durato solo poche ore. Questa tecnica ha trovato gli esopianeti conosciuti più distanti dalla Terra, e può rilevare pianeti di piccola massa che sono sostanzialmente più lontani dalle loro stelle di quanto la Terra sia dal nostro sole.

Il pianeta appena scoperto, chiamato OGLE-2016-BLG-1195Lb, aiuta gli scienziati nella loro ricerca per capire la distribuzione dei pianeti nella nostra galassia. Una domanda aperta è se c'è una differenza nella frequenza dei pianeti nel rigonfiamento centrale della Via Lattea rispetto al suo disco, la regione simile a una frittella che circonda il rigonfiamento. OGLE-2016-BLG-1195Lb si trova nel disco, così come due pianeti precedentemente rilevati tramite microlenti dallo Spitzer Space Telescope della NASA.

"Anche se abbiamo solo una manciata di sistemi planetari con distanze ben determinate che sono così lontane dal nostro sistema solare, la mancanza di rilevamenti Spitzer nel rigonfiamento suggerisce che i pianeti potrebbero essere meno comuni verso il centro della nostra galassia rispetto al disco, " disse Geoff Bryden, astronomo del JPL e coautore dello studio.

Per il nuovo studio, i ricercatori sono stati avvisati dell'evento iniziale di microlenti dall'indagine OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) a terra, gestito dall'Università di Varsavia in Polonia. Gli autori dello studio hanno utilizzato il Korea Microlensing Telescope Network (KMTNet), gestito dal Korea Astronomy and Space Science Institute, e Spitzer, per seguire l'evento dalla Terra e dallo spazio.

KMTNet è composto da tre telescopi a largo campo:uno in Cile, uno in Australia, e uno in Sudafrica. Quando gli scienziati del team Spitzer hanno ricevuto l'allarme OGLE, hanno realizzato il potenziale per una scoperta planetaria. L'avviso dell'evento di microlenti mancava solo un paio d'ore prima che gli obiettivi di Spitzer per la settimana fossero finalizzati, ma ha fatto il taglio.

Con KMTNet e Spitzer che osservano l'evento, gli scienziati avevano due punti di osservazione da cui studiare gli oggetti coinvolti, come se due occhi separati da una grande distanza lo guardassero. Avere dati da queste due prospettive ha permesso loro di rilevare il pianeta con KMTNet e calcolare la massa della stella e del pianeta utilizzando i dati di Spitzer.

"Siamo in grado di conoscere i dettagli di questo pianeta grazie alla sinergia tra KMTNet e Spitzer, " ha detto Andrew Gould, professore emerito di astronomia alla Ohio State University, Colombo, e coautore dello studio.

Sebbene OGLE-2016-BLG-1195Lb abbia circa la stessa massa della Terra, e la stessa distanza dalla sua stella ospite come il nostro pianeta è dal nostro sole, le somiglianze possono finire qui.

OGLE-2016-BLG-1195Lb è quasi 13, 000 anni luce di distanza e orbita intorno a una stella così piccola, gli scienziati non sono affatto sicuri che sia una stella. Potrebbe essere una nana bruna, un oggetto simile a una stella il cui nucleo non è abbastanza caldo per generare energia attraverso la fusione nucleare. Questa particolare stella è solo il 7,8 percento della massa del nostro sole, proprio al confine tra essere una star e non.

In alternativa, potrebbe essere una stella nana ultra-fredda molto simile a TRAPPIST-1, che Spitzer e i telescopi terrestri hanno recentemente rivelato di ospitare sette pianeti delle dimensioni della Terra. Quei sette pianeti si stringono tutti intorno a TRAPPIST-1, ancora più vicino di quanto Mercurio orbita intorno al nostro sole, e tutti hanno il potenziale per l'acqua liquida. Ma OGLE-2016-BLG-1195Lb, alla distanza Sole-Terra da una stella molto debole, sarebbe estremamente freddo, probabilmente anche più freddo di Plutone nel nostro sistema solare, tale che l'acqua di superficie sarebbe congelata. Un pianeta dovrebbe orbitare molto più vicino al minuscolo, stella debole per ricevere abbastanza luce per mantenere l'acqua liquida sulla sua superficie.

I telescopi terrestri disponibili oggi non sono in grado di trovare pianeti più piccoli di questo utilizzando il metodo del microlensing. Sarebbe necessario un telescopio spaziale altamente sensibile per individuare corpi più piccoli negli eventi di microlente. Il prossimo Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) della NASA, previsto per il lancio a metà degli anni 2020, avrà questa capacità.

"Uno dei problemi con la stima di quanti pianeti come questo ci sono là fuori è che abbiamo raggiunto il limite inferiore delle masse planetarie che attualmente possiamo rilevare con il microlensing, " Shvartzvald ha detto. "WFIRST sarà in grado di cambiarlo."