Una nuova ricerca che utilizza i dati raccolti dall'Osservatorio europeo meridionale (ESO) ha rivelato che un esopianeta poco conosciuto chiamato K2-18b potrebbe essere una versione ingrandita della Terra.

Altrettanto emozionante, gli stessi ricercatori hanno anche scoperto per la prima volta che il pianeta ha un vicino.

"Essere in grado di misurare la massa e la densità di K2-18b è stato straordinario, ma scoprire un nuovo esopianeta è stato fortunato e altrettanto emozionante, ", afferma l'autore principale Ryan Cloutier, uno studente di dottorato presso il Center for Planet Science di U of T Scarborough, Dipartimento di Astronomia e Astrofisica della U of T, e l'Istituto Université de Montréal per la ricerca sugli esopianeti (iREx).

Entrambi i pianeti orbitano attorno a K2-18, una stella nana rossa situata a circa 111 anni luce di distanza nella costellazione del Leone. Quando il pianeta K2-18b è stato scoperto per la prima volta nel 2015, si è scoperto che orbitava all'interno della zona abitabile della stella, rendendolo un candidato ideale per avere acqua di superficie liquida, un elemento chiave nell'ospitare le condizioni per la vita come la conosciamo.

Il set di dati utilizzato dai ricercatori proviene dall'High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS) che utilizza il telescopio da 3,6 m dell'ESO all'Osservatorio di La Silla, in Cile. HARPS consente misurazioni delle velocità radiali delle stelle, che risentono della presenza di pianeti, da prendere con la massima accuratezza attualmente disponibile. Quindi, questo strumento consente la rilevazione di pianeti molto piccoli che li circondano.

Per capire se K2-18b fosse una versione ingrandita della Terra (principalmente roccia), o una versione ridotta di Nettuno (principalmente gas), i ricercatori hanno dovuto prima capire la massa del pianeta, utilizzando misure di velocità radiale prese con HARPS.

"Se riesci a ottenere la massa e il raggio, puoi misurare la densità apparente del pianeta e questo può dirti di cosa è fatta la massa del pianeta, "dice Cloutier.

Dopo aver utilizzato un approccio di apprendimento automatico per calcolare la misurazione della massa, Cloutier e il suo team sono stati in grado di determinare che il pianeta è un pianeta prevalentemente roccioso con una piccola atmosfera gassosa, come la Terra, ma più grande – o un pianeta prevalentemente acquatico con uno spesso strato di ghiaccio sopra di esso.

"Con i dati attuali, non possiamo distinguere tra queste due possibilità, " dice. "Ma con il James Webb Space Telescope (JWST) possiamo sondare l'atmosfera e vedere se ha un'atmosfera estesa o se è un pianeta coperto d'acqua".

Il JWST, che sarà lanciato nel 2019, sarà strumentale nella raccolta di una serie di dati per lo studio del sistema solare, universo primordiale ed esopianeti.

"C'è molta richiesta per usare questo telescopio, quindi devi essere meticoloso nello scegliere quali esopianeti guardare, "dice René Doyon, un coautore dell'articolo che è anche il ricercatore principale per NIRISS, lo strumento dell'Agenzia spaziale canadese a bordo del JWST.

"K2-18b è ora uno dei migliori obiettivi per lo studio atmosferico, andrà in cima alla lista."

Esaminando i dati di K2-18b, Cloutier ha notato qualcosa di insolito. Oltre a un segnale che si verifica ogni 39 giorni dalla rotazione di K2-18, e uno che si svolge ogni 33 giorni dall'orbita di K2-18b, notò un segnale diverso che si verificava ogni nove giorni.

"Quando abbiamo gettato i dati sul tavolo per la prima volta, stavamo cercando di capire cosa fossero. Devi assicurarti che il segnale non sia solo rumore, e devi fare un'attenta analisi per verificarlo, ma vedere quel segnale iniziale era una buona indicazione che c'era un altro pianeta, " dice Cloutier.

Cloutier ha collaborato con un team internazionale di ricercatori dell'Observatoire Astronomique de l'Université de Genève, l'Istituto per la ricerca sugli esopianeti (iREx), Università di Grenoble, U di T Scarborough, e Universidade do Porto.

Mentre il pianeta appena descritto K2-18c è più vicino alla sua stella, e probabilmente troppo caldo per essere nella zona abitabile, come K2-18b sembra anche essere una Super-Terra, il che significa che ha una massa simile alla Terra. Cloutier, che aveva fissato l'obiettivo di scoprire un nuovo esopianeta all'interno del suo dottorato di ricerca, si considera molto fortunato ad averlo scoperto in questo set di dati.

"Non è stato un momento eureka perché dovevamo ancora passare attraverso una lista di cose da fare per verificare i dati. Una volta che tutte le scatole sono state controllate, è affondato in quello, Oh, questo in realtà è un pianeta."