Un team di scienziati transatlantici, utilizzando i dati rianalizzati dal telescopio spaziale Kepler della NASA, ha scoperto un esopianeta delle dimensioni della Terra in orbita nella zona abitabile della sua stella, l'area intorno a una stella dove un pianeta roccioso potrebbe sostenere acqua liquida.

Gli scienziati hanno scoperto questo pianeta, chiamato Keplero-1649c, quando si esaminano le vecchie osservazioni di Keplero, che l'agenzia si è ritirata nel 2018. Mentre precedenti ricerche con un algoritmo informatico l'hanno identificata erroneamente, i ricercatori che hanno esaminato i dati di Kepler hanno dato una seconda occhiata alla firma e l'hanno riconosciuta come un pianeta. Di tutti gli esopianeti trovati da Keplero, questo mondo lontano, situato a 300 anni luce dalla Terra, è molto simile alla Terra per dimensioni e temperatura stimata.

Questo mondo appena rivelato è solo 1,06 volte più grande del nostro pianeta. Anche, la quantità di luce stellare che riceve dalla sua stella ospite è il 75% della quantità di luce che la Terra riceve dal nostro Sole, il che significa che anche la temperatura dell'esopianeta potrebbe essere simile a quella del nostro pianeta. Ma a differenza della Terra, orbita intorno a una nana rossa. Sebbene nessuno sia stato osservato in questo sistema, questo tipo di stella è noto per le riacutizzazioni stellari che possono rendere l'ambiente di un pianeta difficile per qualsiasi potenziale vita.

"Questo intrigante, mondo lontano ci dà una speranza ancora più grande che una seconda Terra si trovi tra le stelle, in attesa di essere trovato, " ha detto Thomas Zurbuchen, amministratore associato della direzione della missione scientifica della NASA a Washington. "I dati raccolti da missioni come Kepler e il nostro Transiting Exoplanet Survey Satellite [TESS] continueranno a produrre scoperte sorprendenti mentre la comunità scientifica affina le sue capacità di cercare pianeti promettenti anno dopo anno".

C'è ancora molto da sapere su Kepler-1649c, compresa la sua atmosfera, che potrebbe influenzare la temperatura del pianeta. I calcoli attuali delle dimensioni del pianeta hanno margini di errore significativi, come fanno tutti i valori in astronomia quando si studiano oggetti così lontani. Ma in base a quanto si sa, Kepler-1649c è particolarmente interessante per gli scienziati alla ricerca di mondi con condizioni potenzialmente abitabili.

Ci sono altri esopianeti stimati per dimensioni più vicine alla Terra, come TRAPPIST-1f e, da alcuni calcoli, Teegarden c. Altri potrebbero essere più vicini alla Terra in termini di temperatura, come TRAPPIST-1d e TOI 700d. Ma non c'è nessun altro esopianeta considerato più vicino alla Terra in entrambi questi valori che si trova anche nella zona abitabile del suo sistema.

"Di tutti i pianeti etichettati erroneamente che abbiamo recuperato, questo è particolarmente eccitante, non solo perché è nella zona abitabile e nelle dimensioni della Terra, ma a causa di come potrebbe interagire con questo pianeta vicino, " disse Andrew Vanderburg, un ricercatore presso l'Università del Texas ad Austin e primo autore del documento pubblicato oggi in The Lettere per riviste astrofisiche . "Se non avessimo esaminato manualmente il lavoro dell'algoritmo, ci saremmo persi".

Kepler-1649c orbita così vicino alla sua piccola stella nana rossa che un anno su Kepler-1649c è equivalente a soli 19,5 giorni terrestri. Il sistema ha un altro pianeta roccioso di circa le stesse dimensioni, ma orbita intorno alla stella a circa metà della distanza di Kepler-1649c, simile a come Venere orbita intorno al nostro Sole a circa metà della distanza della Terra. Le stelle nane rosse sono tra le più comuni nella galassia, il che significa che pianeti come questo potrebbero essere più comuni di quanto pensassimo in precedenza.

Alla ricerca di falsi positivi

In precedenza, gli scienziati della missione Kepler hanno sviluppato un algoritmo chiamato Robovetter per aiutare a ordinare le enormi quantità di dati prodotti dalla navicella spaziale Kepler, gestito dall'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley della California. Keplero cercò i pianeti usando il metodo dei transiti, fissando le stelle, cercando cali di luminosità mentre i pianeti passavano davanti alle loro stelle ospiti.

La maggior parte delle volte, quei cali provengono da fenomeni diversi dai pianeti, che vanno dai cambiamenti naturali nella luminosità di una stella ad altri oggetti cosmici che passano, facendo sembrare che un pianeta sia lì quando non lo è. Il compito di Robovetter era distinguere il 12% dei cali che erano pianeti reali dal resto. Quelle firme che Robovetter ha determinato essere da altre fonti sono state etichettate come "falsi positivi, " il termine per un risultato di test erroneamente classificato come positivo.

Con un numero enorme di segnali ingannevoli, gli astronomi sapevano che l'algoritmo avrebbe commesso errori e avrebbe dovuto essere ricontrollato:un lavoro perfetto per il Kepler False Positive Working Group. Quel team esamina il lavoro di Robovetter, esaminando ogni falso positivo per assicurarsi che siano veramente errori e non pianeti extrasolari, garantendo che vengano trascurate meno scoperte potenziali. Come risulta, Robovetter aveva etichettato erroneamente Kepler-1649c.

Anche se gli scienziati lavorano per automatizzare ulteriormente i processi di analisi per ottenere il massimo della scienza possibile da un dato set di dati, questa scoperta mostra il valore del doppio controllo del lavoro automatizzato. Anche sei anni dopo che Kepler ha smesso di raccogliere dati dal campo originale di Kepler, un pezzo di cielo che ha osservato dal 2009 al 2013, prima di continuare a studiare molte altre regioni, questa rigorosa analisi ha scoperto uno degli analoghi della Terra più singolari mai scoperti.

Un possibile terzo pianeta

Kepler-1649c non solo è una delle migliori corrispondenze con la Terra in termini di dimensioni ed energia ricevuta dalla sua stella, ma fornisce un aspetto completamente nuovo al suo sistema domestico. Per ogni nove volte il pianeta esterno nel sistema orbita attorno alla stella ospite, il pianeta interno orbita quasi esattamente quattro volte. Il fatto che le loro orbite coincidano in un rapporto così stabile indica che il sistema stesso è estremamente stabile e probabilmente sopravviverà a lungo.

I rapporti di periodo quasi perfetti sono spesso causati da un fenomeno chiamato risonanza orbitale, ma un rapporto di nove a quattro è relativamente unico tra i sistemi planetari. Di solito le risonanze assumono la forma di rapporti come due a uno o tre a due. Sebbene non confermato, la rarità di questo rapporto potrebbe alludere alla presenza di un pianeta di mezzo con cui ruotano in sincronia sia i pianeti interni che quelli esterni, creando una coppia di risonanze tre a due.

Il team ha cercato prove di un terzo pianeta così misterioso, senza risultati. Però, ciò potrebbe essere dovuto al fatto che il pianeta è troppo piccolo per essere visto o ha un'inclinazione orbitale che rende impossibile trovarlo utilizzando il metodo di transito di Keplero.

In entrambi i casi, questo sistema fornisce un altro esempio di pianeta delle dimensioni della Terra nella zona abitabile di una stella nana rossa. Queste stelle piccole e deboli richiedono che i pianeti orbitino estremamente vicini per essere all'interno di quella zona, né troppo calda né troppo fredda, affinché la vita come la conosciamo possa esistere. Sebbene questo singolo esempio sia solo uno tra i tanti, ci sono prove crescenti che tali pianeti sono comuni intorno alle nane rosse.

"Più dati otteniamo, più segni vediamo che indicano l'idea che gli esopianeti potenzialmente abitabili e delle dimensioni della Terra sono comuni attorno a questo tipo di stelle, " disse Vanderburg. "Con nane rosse quasi ovunque intorno alla nostra galassia, e questi piccoli, pianeti potenzialmente abitabili e rocciosi intorno a loro, la possibilità che uno di loro non sia troppo diverso da come la nostra Terra appaia un po' più luminosa."