Kepler è scatenato!

Due pianeti di dimensioni terrestri sono stati scoperti attorno a una stella morente, che ha già passato la fase di gigante rossa e che ha sicuramente “ingoiato” i due suoi “figliuoli”. Questa straordinaria e un po’ melanconica scoperta ci fa prevedere cosa resterà del nostro pianeta tra circa cinque miliardi di anni.

I due pianeti terrestri (KOI 55.01 e KOI 55.02) orbitano la loro stella su orbite molto strette. Hanno perciò sicuramente passato un periodo di calore intensissimo, immerse completamente nell’atmosfera della gigante rossa. La massa dei due corpi dovrebbe aggirarsi su 0.76 e 0.87 masse terrestri, rispettivamente.

La stella (KOI 55) viene definita come sub-nana B e consiste nel nucleo più interno di una gigante rossa che ha perso quasi completamente il suo inviluppo esterno di idrogeno. Qualcosa di diverso da una nana bianca, in quanto la stella ha perso l’idrogeno prima ancora di innescare la reazione dell’elio. Un tipo abbastanza strano, ma abbastanza ben conosciuto. Probabilmente le due quasi terre hanno contributo a disperdere parte di questo gas espulso nella fase di gigante e a costruire un residuo stellare di questo tipo peculiare..

Sembra quasi impossibile aver localizzato due pianeti così piccoli e così lontani. Lo scopo della ricerca era solo quello di eseguire astrosismologia stellare, ossia seguire le pulsazioni di una stella morente in modo da stabilire massa, temperatura, dimensioni e anche informazioni sui processi nucleari più interni. Tuttavia, per stabilire le frequenze di pulsazione di una stella i ricercatori devono osservare molto a lungo le sue variazioni luminose. Ogni stella ha la sua propria pulsazione (o più di una) che sono vere e proprie carte d’identità. Non si può pero abbandonare l’osservazione per troppe ore, altrimenti la carta d’identità si potrebbe confondere con quella di altre stelle. E’ necessario fare osservazioni ultra precise di luminosità senza interruzioni temporali. L’unico posto è -ovviamente- lo spazio.

Ancora una volta è stato chiesto l’aiuto di Kepler. Esso è in grado di seguire perfettamente le variazioni luminose senza essere influenzato da intervalli nelle osservazioni nei momenti decisivi per stabilire un periodo di pulsazione invece di un altro. Tra i suoi compiti, Kepler ha quindi anche quello di aprire i suoi occhi sulle stelle sub-nane della nostra galassia: tanto non ha altro da fare…

Mentre si analizzavano i segnali della KOI 55 e si cercava di estrarre le sue pulsazioni, ci si accorse che due leggere modulazioni del segnale avvenivano ogni 5.76 e 8.23 ore. In altre parole vi era una tenue perdita di luce periodica, anzi due. Troppo tenui, però, per essere dovute a pulsazioni stellari.

L’unica soluzione era il transito di due piccoli pianeti davanti alla stella. Entrambi ben più vicini di quanto non sia Mercurio al Sole. Non solo, però. La sub-nana è estremamente più calda del nostro Sole, raggiungendo temperature superficiali di 28000 gradi

Pianeti così vicini alla proprio stella sono sicuramente bloccati gravitazionalmente, ossia gli enormi effetti mareali costringono i pianeti a ruotare su se stessi nello stesso tempo in cui rivolvono attorno all’astro (come fa la Luna con noi). Ciò vuol dire che è sempre lo stesso emisfero che guarda l’astro centrale. Sappiamo che nell’emisfero più caldo di Mercurio, la temperatura è sufficiente a liquefare il piombo. E facile immaginare le condizioni terribili che vi sono sui due poveri pianeti, vicinissimi a una stella più calda del Sole, che li ha, inoltre, avvolti con il suo caldissimo inviluppo gassoso durante la fase di gigante.

Sì, hanno superato la fase di espansione stellare, ma sono completamente “arrostiti”. Sicuramente, durante la fase di gigante rossa i pianeti sono stati costretti ad avvicinarsi alla stella rispetto alla posizione originaria per effetto dell’attrito con il gas che li circondava. In parte si sono ribellati, contribuendo a disperdere l’idrogeno che li avvolgeva ed evitando che ricadesse sulla stella. In altre parole: “Muoia sansone con tutti i Filistei”.

Sembra incredibile che Kepler ci stia mostrando pianeti terrestri e non solo, in condizioni quasi sempre ben diverse dalle nostre. Tuttavia, come già detto varie volte, ciò dipende essenzialmente dalla sua strategia osservativa. Vale la pena ripetere il ragionamento base: “E’ più facile individuare transiti di pianeti quando se essi sono molto vicini alla loro stella”. E’ una semplice questione geometrica, come illustra la figura che segue.

Il telescopio Kepler osserva la stella S secondo la direzione identificata dalla linea rossa più spessa. Il disco apparente della stella visto da Kepler sarà dato da d (le linee rosse sono considerate parallele data la grande distanza delle stelle osservate). Il piano orbitale del pianeta attorno a S è rappresentato dalla linea verde continua. L’asse di rotazione orbitale è la linea verde tratteggiata. L’angolo tra piano orbitale e direzione di Kepler è un certo angolo α che può variare tra 90° e -90°. Affinché il pianeta possa transitare davanti alla stella, rispetto alla direzione di Kepler, è necessario che esso si trovi nel tratto di orbita verde molto più spesso (come A). Se si trovasse in B non causerebbe nessuna perdita di luce, pur esistendo. In altre parole, per angoli α sempre più grandi, la zona di osservabilità diventa sempre più vicina alla stella. Solo nel caso che α sia proprio zero (estremamente fortunato) si vedrebbero transiti per pianeti posti a qualsiasi distanza dalla stella. Negli altri casi, sono favoriti i pianeti più vicini alla stella.

Se Kepler continua così, il 2012 non indicherà la fine del mondo, ma l’inizio di uno nuovo sempre più esaltante. Basta non guardare le miserie della razza umana e volgere gli occhi al cielo. Anche se ancora senza fratelli alieni, stiamo conoscendo centinaia di fratelli planetari… e in tutte le loro età. Meraviglioso!

Condividi

articolo successivo: Una luce nella nebbia
articolo precedente: Finalmente! Due Terre in un colpo solo

Torna su