Un'idea artistica di GJ180d, che è la super-Terra temperata più vicina a noi che non è bloccata in ordine di marea alla sua stella, rendendo più probabile la possibilità di ospitare e sostenere la vita. Credito:Robin Dienel, la Carnegie Institution for Science.
Un "freddo Nettuno" e due mondi potenzialmente abitabili fanno parte di un nascondiglio di cinque esopianeti scoperti di recente e otto esopianeti candidati trovati in orbita attorno a stelle nane rosse vicine, che sono riportati in The Astrophysical Journal Supplement Series da un team guidato da Fabo Feng e Paul Butler di Carnegie.
I due pianeti potenzialmente abitabili orbitano attorno a GJ180 e GJ229A, che sono tra le stelle più vicine al nostro Sole, rendendoli obiettivi primari per le osservazioni da parte di telescopi spaziali e terrestri di nuova generazione. Sono entrambe super-Terre con almeno 7,5 e 7,9 volte la massa del nostro pianeta e periodi orbitali di 106 e 122 giorni rispettivamente.
Il pianeta di massa di Nettuno, trovato in orbita attorno a GJ433 a una distanza alla quale è probabile che l'acqua superficiale sia congelata, è probabilmente il primo del suo genere a essere un candidato realistico per l'imaging diretto futuro.
"GJ 433 d è il più vicino, il più ampio, e il pianeta più freddo simile a Nettuno mai scoperto, " Ha aggiunto Feng.
I nuovi mondi sono stati scoperti usando il metodo della velocità radiale per trovare pianeti, che sfrutta il fatto che non solo la gravità di una stella influenza il pianeta che la orbita, ma la gravità del pianeta influenza a sua volta anche la stella. Questo crea minuscole oscillazioni nell'orbita della stella che possono essere rilevate utilizzando strumenti avanzati. A causa della loro massa inferiore, le nane rosse sono la classe primaria di stelle attorno alla quale si possono trovare pianeti di massa terrestre usando questa tecnica.
Più fresco e più piccolo del nostro Sole, le nane rosse, chiamate anche nane M, sono le stelle più comuni nella galassia e la classe primaria di stelle nota per ospitare pianeti terrestri. Cosa c'è di più, rispetto ad altri tipi di stelle, le nane rosse possono ospitare pianeti alla temperatura giusta per avere acqua liquida sulla loro superficie su orbite molto più vicine di quelle che si trovano in questa cosiddetta "zona abitabile" attorno ad altri tipi di stelle.
"Molti pianeti che orbitano attorno a nane rosse nella zona abitabile sono in rotazione sincrona, il che significa che il periodo in cui ruotano attorno ai loro assi è lo stesso del periodo in cui orbitano attorno alla loro stella ospite. Questo è simile a come la nostra Luna è bloccata in base alle maree sulla Terra, il che significa che da qui ne vediamo solo un lato. Di conseguenza, questi esopianeti sono una notte permanente molto fredda da un lato e un giorno permanente molto caldo dall'altro, non buono per l'abitabilità, " ha spiegato l'autore principale Feng. "GJ180d è la super-Terra temperata più vicina a noi che non è agganciata alla sua stella, che probabilmente aumenta la sua probabilità di essere in grado di ospitare e sostenere la vita."
Concetto artistico di GJ229Ac, la super-Terra temperata più vicina a noi che si trova in un sistema in cui la stella ospite ha una nana bruna compagna. Credito:Robin Dienel, la Carnegie Institution for Science.
L'altro pianeta potenzialmente abitabile, GJ229Ac è la super-Terra temperata più vicina a noi situata in un sistema in cui la stella ospite ha una nana bruna compagna. A volte chiamate stelle fallite, le nane brune non sono in grado di sostenere la fusione dell'idrogeno. La nana bruna in questo sistema, GJ229B, è stata una delle prime nane brune ad essere fotografata. Non è noto se possono ospitare esopianeti da soli, ma questo sistema planetario è un caso di studio perfetto per come gli esopianeti si formano ed evolvono in un sistema binario stella-nana bruna.
"La nostra scoperta si aggiunge all'elenco dei pianeti che possono essere potenzialmente ripresi direttamente dalla prossima generazione di telescopi, " Feng ha detto. "In definitiva, stiamo lavorando per raggiungere l'obiettivo di essere in grado di determinare se i pianeti in orbita attorno a stelle vicine ospitano la vita".
"Alla fine vogliamo costruire una mappa di tutti i pianeti in orbita attorno alle stelle più vicine al nostro Sistema Solare, soprattutto quelli potenzialmente abitabili, " ha aggiunto il coautore di Carnegie Jeff Crane.
Questo sforzo di ricerca, che includeva anche Steve Shectman di Carnegie, John Chambers, Sharon Wang, Giovanna Teske, Matias Diaz, e Ian Thompson, così come Steve Vogt di U.C. Santa Cruz, Hugh Jones dell'Università dell'Hertfordshire e Jennifer Burt del Jet Propulsion Laboratory della NASA hanno raccolto e rianalizzato i dati dell'indagine Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph dell'Osservatorio europeo meridionale su 33 nane rosse vicine, che ha operato dal 2000 al 2007 ed è stato rilasciato nel 2009.
"Siamo stati portati a questo risultato da dati antichi, " ha scherzato Butler.
Una volta scoperti i bersagli negli archivi UVES, i ricercatori hanno utilizzato le osservazioni di tre strumenti di caccia ai pianeti per aumentare la precisione dei dati. Lo spettrografo Carnegie Planet Finder (PFS) presso il nostro Osservatorio di Las Campanas in Cile, Il ricercatore di pianeti a velocità radiale ad alta precisione dell'ESO (HARPS) presso l'Osservatorio di La Silla, e lo spettrometro Echelle ad alta risoluzione (HIRES) presso l'Osservatorio Keck sono stati tutti cruciali per questo sforzo.
"La combinazione dei dati di più telescopi aumenta il numero di osservazioni e la linea di base temporale, e riduce al minimo i pregiudizi strumentali, "Il maggiordomo ha spiegato.
