Un nuovo studio del Georgia Institute of Technology fornisce nuovi indizi che indicano che un esopianeta distante 500 anni luce è molto simile alla Terra.

Kepler-186f è il primo pianeta identificato delle dimensioni della Terra al di fuori del sistema solare in orbita attorno a una stella nella zona abitabile. Ciò significa che è la distanza corretta dalla sua stella ospite affinché l'acqua liquida si depositi sulla superficie.

Lo studio Georgia Tech ha utilizzato simulazioni per analizzare e identificare le dinamiche dell'asse di rotazione dell'esopianeta. Queste dinamiche determinano quanto un pianeta si inclina sul suo asse e come quell'angolo di inclinazione si evolve nel tempo. L'inclinazione assiale contribuisce alle stagioni e al clima perché influenza il modo in cui la luce solare colpisce la superficie del pianeta.

I ricercatori suggeriscono che l'inclinazione assiale di Kepler-186f è molto stabile, molto simile alla Terra, rendendo probabile che abbia stagioni regolari e un clima stabile. Il team della Georgia Tech pensa che lo stesso valga per Kepler-62f, un pianeta di dimensioni super-Terra in orbita attorno a una stella di circa 1, 200 anni luce di distanza da noi.

Quanto è importante l'inclinazione assiale per il clima? La grande variabilità nell'inclinazione assiale potrebbe essere una delle ragioni principali per cui Marte si è trasformato da un paesaggio acquoso miliardi di anni fa all'arido deserto di oggi.

"Marte è nella zona abitabile del nostro sistema solare, ma la sua inclinazione assiale è stata molto instabile, variando da zero a 60 gradi, ", ha affermato il professore assistente tecnico della Georgia Gongjie Li, che ha condotto lo studio insieme allo studente laureato Yutong Shan dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Quell'instabilità probabilmente ha contribuito al decadimento dell'atmosfera marziana e all'evaporazione dell'acqua superficiale".

A titolo di confronto, L'inclinazione assiale della Terra oscilla più lievemente, tra 22,1 e 24,5 gradi, passando da un estremo all'altro ogni 10, 000 circa anni.

L'angolo di orientamento dell'orbita di un pianeta attorno alla sua stella ospite può essere fatto oscillare per interazione gravitazionale con altri pianeti nello stesso sistema. Se l'orbita dovesse oscillare alla stessa velocità della precessione dell'asse di rotazione del pianeta (simile al movimento circolare esibito dall'asse di rotazione di un top o giroscopio), anche l'asse di rotazione oscillerebbe avanti e indietro, a volte drammaticamente.

Marte e la Terra interagiscono fortemente tra loro, così come con Mercurio e Venere. Di conseguenza, da soli, i loro assi di rotazione precederebbero con la stessa velocità dell'oscillazione orbitale, che possono causare grandi variazioni nella loro inclinazione assiale. Fortunatamente, la luna tiene sotto controllo le variazioni della Terra. La luna aumenta il tasso di precessione dell'asse di rotazione del nostro pianeta e lo rende diverso dal tasso di oscillazione orbitale. Marte, d'altra parte, non ha un satellite abbastanza grande per stabilizzare la sua inclinazione assiale. "Sembra che entrambi gli esopianeti siano molto diversi da Marte e dalla Terra perché hanno una connessione più debole con i loro pianeti fratelli, " disse Li, un docente della Facoltà di Fisica. "Non sappiamo se possiedono lune, ma i nostri calcoli mostrano che anche senza satelliti, gli assi di rotazione di Kepler-186f e 62f sarebbero rimasti costanti per decine di milioni di anni."

Kepler-186f ha un raggio inferiore al 10% più grande della Terra, ma la sua massa, composizione e densità rimangono un mistero. Orbita intorno alla sua stella ospite ogni 130 giorni. Secondo la Nasa, la luminosità di quella stella a mezzogiorno, stando in piedi su 186f, apparirebbe luminoso come il sole appena prima del tramonto qui sulla Terra. Kepler-186f si trova nella costellazione del Cigno come parte di un sistema stellare di cinque pianeti.

Kepler-62f era l'esopianeta più simile alla Terra fino a quando gli scienziati non hanno notato 186f nel 2014. È circa il 40% più grande del nostro pianeta ed è probabilmente un mondo terrestre o coperto di oceani. Si trova nella costellazione della Lira ed è il pianeta più esterno tra cinque esopianeti in orbita attorno a una singola stella.

Questo non vuol dire che l'esopianeta abbia acqua, figuriamoci la vita. Ma entrambi sono candidati relativamente buoni.

"Il nostro studio è tra i primi a indagare sulla stabilità climatica degli esopianeti e si aggiunge alla crescente comprensione di questi mondi vicini potenzialmente abitabili, " disse Li.

"Non credo che abbiamo capito abbastanza sull'origine della vita per escludere la possibilità della loro presenza su pianeti con stagioni irregolari, " aggiunse Shan. "Anche sulla Terra, la vita è notevolmente varia e ha mostrato un'incredibile capacità di recupero in ambienti straordinariamente ostili.

"Ma un pianeta climaticamente stabile potrebbe essere un punto di partenza più comodo".

La carta, "Variazioni dell'obliquità dei pianeti della zona abitabile Kepler 62-f e Kepler 186-f, " è pubblicato online su The Astronomical Journal.