Credito:Istituto di tecnologia di Tokyo
Un team di ricerca guidato da Teruyuki Hirano del Dipartimento di Scienze della Terra e dei Pianeti del Tokyo Institute of Technology ha convalidato 15 esopianeti in orbita attorno a sistemi di nane rosse. Una delle nane rosse più luminose, K2-155 che dista circa 200 anni luce dalla Terra, ha tre super-Terre in transito. Di quelle tre super-Terre, il pianeta più esterno, K2-155d, con un raggio 1,6 volte quello della Terra, potrebbe trovarsi all'interno della zona abitabile della stella ospite.
Le scoperte, pubblicato sotto forma di due articoli in Il Giornale Astronomico , si basano sui dati della seconda missione della sonda spaziale Kepler della NASA, K2, e osservazioni di follow-up utilizzando telescopi a terra, compreso il telescopio Subaru alle Hawaii e il telescopio ottico nordico (NOT) in Spagna.
I ricercatori hanno scoperto che K2-155d potrebbe potenzialmente avere acqua liquida sulla sua superficie in base a simulazioni climatiche globali tridimensionali. Hirano dice, "Nelle nostre simulazioni, si presumeva che l'atmosfera e la composizione del pianeta fossero simili alla Terra, e non c'è alcuna garanzia che sia così".
Le temperature superficiali sono state tracciate in funzione del flusso di insolazione (la quantità di radiazione stellare in arrivo) stimata a 1,67±0,38. Quando l'insolazione supera 1,5, si verifica un cosiddetto effetto serra incontrollato, segnalando un punto di interruzione per temperature favorevoli alla vita. Se l'insolazione è inferiore a 1,5, è più probabile che la temperatura superficiale sia moderata. Credito: Giornale Astronomico
Sarebbe necessaria una stima più precisa del raggio e della temperatura della stella K2-155 per concludere definitivamente se K2-155d è abitabile. Raggiungere tale precisione richiederebbe ulteriori studi, Per esempio, utilizzando tecniche interferometriche. Un risultato chiave degli studi attuali è stato che i pianeti in orbita attorno a nane rosse potrebbero avere caratteristiche notevolmente simili ai pianeti in orbita attorno a stelle di tipo solare.
"È importante notare che il numero di pianeti attorno alle nane rosse è molto più piccolo del numero attorno alle stelle di tipo solare, " dice Hirano. "Sistemi di nane rosse, nane rosse particolarmente cool, stanno appena iniziando ad essere indagati, quindi sono obiettivi molto interessanti per la futura ricerca sugli esopianeti".
Per esempio, mentre il cosiddetto gap di raggio dei pianeti attorno a stelle di tipo solare è stato segnalato in precedenza, questa è la prima volta che i ricercatori hanno mostrato un divario simile nei pianeti attorno alle nane rosse. "Questa è una scoperta unica, e molti astronomi teorici stanno ora studiando cosa causa questo divario, "dice Hirano.
Istogramma del raggio del pianeta per i pianeti in transito convalidati e ben caratterizzati attorno alle nane rosse:Il numero conta per le nane rosse medio-tardive (quelle con una temperatura superficiale inferiore a 3, 500 K) sono mostrati sopra quelli per le nane rosse precoci (quelle con una temperatura superficiale di circa 3, 500-4, 000K). I risultati mostrano un "gap di raggio", o un calo del numero di stelle con un raggio compreso tra 1,5-2,0 volte quello della Terra. Credito: Giornale Astronomico
Aggiunge che la spiegazione più probabile per la mancanza di grandi pianeti in prossimità delle stelle ospiti è la fotoevaporazione, che può strappare via l'involucro dell'atmosfera planetaria.
I ricercatori hanno anche studiato la relazione tra il raggio del pianeta e la metallicità della stella ospite. "I grandi pianeti vengono scoperti solo intorno a stelle ricche di metalli, "Hirano dice, "e quello che abbiamo trovato era coerente con le nostre previsioni. I pochi pianeti con un raggio circa tre volte quello della Terra sono stati trovati in orbita attorno alle nane rosse più ricche di metalli".
Gli studi sono stati condotti nell'ambito della collaborazione KESPRINT, un gruppo formato dalla fusione di KEST (Kepler Exoplanet Science Team) ed ESPRINT (Equipo de Seguimiento de Planetas Rocosos Intepretando sus Transitos) nel 2016.
Con il lancio pianificato del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA nell'aprile 2018, Hirano spera che verranno scoperti ancora più pianeti. "TESS dovrebbe trovare molti pianeti candidati intorno a stelle luminose più vicine alla Terra, " dice. "Questo faciliterà notevolmente le osservazioni di follow-up, compresa l'indagine delle atmosfere planetarie e la determinazione dell'orbita precisa dei pianeti".
