Finalmente! Due Terre in un colpo solo

Kepler non molla! Dopo aver scoperto una super-Terra nella sua zona abitabile, riesce finalmente a localizzare due pianeti grandi come il nostro. E’ un momento storico, anche se in questo caso sono troppo vicini alla loro stella. Ormai è questione di mesi, forse di giorni, e una Terra della giusta grandezza e nella giusta posizione farà la sua definitiva comparsa.

I due nuovi arrivati si chiamano Kepler-20e e Kepler-20f e orbitano attorno a una stella simile al nostro Sole che si trova a circa 1000 anni luce nella costellazione della Lira. Entrambi sono probabilmente rocciosi, ma troppo vicini all’astro centrale per possedere acqua allo stato liquido.

Il primo (20e) ha dimensioni di poco inferiori a Venere (0.87 raggi terrestri), mentre 20f è di poco superiore a noi (1.03 raggi terrestri). Il primo orbita attorno alla stella in 6.1 giorni e il secondo in 19.6. In questa situazione le temperature al suolo dovrebbero aggirarsi sui 1400 gradi per 20e (temperatura sufficiente a sciogliere il vetro) e 800 per 20f (più o meno come su Mercurio).

dimensioni.jpg

Adesso non ci resta che attendere qualcosa di più lontano e con la stessa grandezza… Non sarà facilissimo, dato che Kepler cerca i “transiti” di un pianeta davanti a una stella e, ovviamente, più il pianeta è vicino e più è facile il suo transito, mentre più il pianeta è piccolo e meno luce della stella riesce a bloccare. Comunque sono convinto che ormai ci siamo vicini.

Al di là della scoperta di un’altra Terra (che poi probabilmente non ha mai visto la vita e nemmeno la vedrà), Kepler ci sta mostrando le diverse strutture planetarie in giro per la nostra galassia. Il caso di Kepler 20 è completamente diverso dal nostro. Intorno al Sole, prima ci sono quattro pianeti piccoli e rocciosi e poi quattro giganti gassosi. Su Kepler la serie a partire dal Sole dice invece: grande, piccolo, grande, piccolo, grande.

Infatti, orbitano la stessa stella anche tre pianeti più grandi dei due terrestri, anche se inferiori a Nettuno: Kepler-20b, 20c e 20d. Il primo è il più vicino alla stella (periodo di rivoluzione: 3.7 giorni), il secondo sta in terza posizione (periodo di 10.9 giorni) e il terzo si piazza in quinta ed è, per adesso, il più lontano dalla stella (periodo di 77.6 giorni). Una famiglia molto stretta se pensiamo che tutti e cinque sono interni all’orbita di Mercurio attorno al Sole.

Ormai, però, sappiamo che i pianeti spesso migrano dal luogo di formazione originaria e che i loro viaggi dipendono fortemente dalle interazioni con il disco proto planetario.

dimension-2i.jpg

Divertitevi anche con questo filmato.

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32 Commenti

  1. Grazie Enzo!
    E’ escluso che si trovino pianeti in grado di ospitare la vita attorno a stelle un po’ più vicine a noi? Sono già state tutte scandagliate?

  2. Fantastico!!! poi 1000 anni luce sono pure relativamente vicini!!!
    dobbiamo solo costruire una nave per i viaggi (solo…) e finalmente avremo un nuovo posto dove abitare quanto questo pianeta smetterà di vivere (spero ce la faremo in suppergiù 5 miliardi di anni!!)

  3. Enzo, sai per caso se l’orbita dei pianeti corrisponde a quella equatoriale della stella? E se la loro rivoluzione è nello stesso senso di rotazione dell’astro?

    Grazie

  4. cara Francesca,
    Kepler non sceglie, ma colpisce a caso… Non vede distanze, ma solo abbassamenti di luce che poi tramette a telescopi terrestri per le conferme del caso. Può benissimo tralasciare stelle vicine che non abbiano segnalato transiti, ma che possono benissimo avere pianeti come la Terra… 😉

  5. Caro Marcello,
    a parte il piccolo problema del viaggio, non mi sembra proprio che Kepler-20 sia un posto buono per starci (almeno per quello che sappiamo oggi). Meglio attendere qualcosa di meglio… 😐

  6. caro sandro,
    dal filmato sembrerebbe proprio di sì. Riguardo a eccentricità e inclinazione, penso ci vogliano ulteriori osservazioni.. 😉

  7. Grazie mille, Enzo. Interessante questo aspetto…non si può scegliere dove guardare. Sarebbe bello poter iniziare da vicino. Vabbè, prima o poi li beccherà tutti! 😎

  8. Guardando il filmato mi ha colpito la distanza tra il quarto e il quinto, forse in mezzo c’è qualcos’altro che è sfuggito a Kepler.
    Una domanda per Enzo: ammesso di poter resistere sull’orbita più interna, gli altri pianeti quanto si vedrebbero grandi? Penso sicuramente molto di più di Venere o Marte dalla Terra .

  9. sui coni di luce, non ho avuto molto tempo da dedicare, se non una lettura poco meno che frettolosa…
    piano piano ci sto arrivando anche io… 😉 sono fiducioso!

    Riguardo Kepler 22, volevo poi ricordare che il metodo utilizzato dalla sonda Keplero non è diretto, nel senso che non osserva una stella per vedere pianeti che ruotano intorno… ci vorrebbe un telescopio enormissimissimo 😯 per vedere oggetti a 1000 anni luce di distanza!!
    Invece usa un metodo indiretto, raccogliendo dati per molti anni e per centomila stelle…
    tutti questi dati (da un po’ di tempo a questa parte) vengono analizzati, vagliati e confrontati sulla Terra, con computer molto potenti e con l’utilizzo di software parecchio sofisticati…
    in base alla curva di luce della stella, occasionalmente attraversata da uno o più oggetti, gli scienziati sono in grado di ipotizzare le caratteristiche di questi pianeti: ma questa variazione della curva di luce deve essere opportunamente filtrata da rumore e quant’altro… insomma, come si dice nella capitale, “non è una passeggiata” !
    Auspicio o fantascienza è che un domani (un bel po’ remoto, purtroppo 🙁 ) si possa scoprire un pianeta vedendolo passare proprio davanti al disco di una stella: provate a calcolare che diametro (e dunque potere risolutivo) dovrebbe avere un super-mega-telescopio per poter vedere il disco della stella più vicina a noi, Alfa Centauri (solo leggermente più grande del Sole, circa 850000km di raggio) a 4 anni luce di distanza…
    vi risparmio una marea di cifre… 😯

  10. @Mario
    Non appena i simpatici progettisti di Celestia organizzano un addon riguardante il sistema planetario di Kepler 22, potrei subito scrivere un articolo di comparazione tra i nostri pianeti e quelli appena scoperti… 😉
    è una promessa! 😉

  11. oops 😳 kepler 20 … l’ho confuso col 22 che è l’altro sistema appena scoperto… scusate…
    comunque il proposito non cambia!! 😉

  12. @Pier
    Grazie per le info e per aver segnalato il tuo articolo, davvero molto bello. In quell’articolo hai scritto che Kepler osserverà stelle tra poco meno di 600 e 3000 anni luce. Quindi se ho capito bene, le stelle più vicine sono escluse? 🙄 Peccato!

  13. caro Mario,
    non è difficile calcolare la grandezza angolare dei pianeti visti dal più interno… Conosci sia la distanza reciproca che il diametro. Basta una banale formuletta:
    diametro angolare= diametro in km/distanza in km… L’approssimazione è più che sufficiente…
    Buon lavoro…

  14. Grande il viaggio che si può fare nell’universo, creazione veramente fantastica, oltre alla speranza che può accendere in noi, conrtro i catastrofismi, grazie 😛

  15. E vai ragazzi, abbiamo trovato un buon filone e la speranza viaggia alla velocità della luce… o forse, un giorno, dei neutrini.
    Affiniamo queste tecniche e facciamo nuove scoperte , ne vedremo delle belle.
    Auguroni a tutti di Buon Natale se non dovesse esserci occasione di risentirsi prima.

  16. Magnifico, e non fa niente se sono troppo vicini alla stella la cosa che più importa e poter individuare pianeti terrestri,indipendentemente dalla loro vicinanza alla stella madre,tanto per il momento un fine pratico non esiste ancora (colonizzazione) e probabilmente bisognerà attendere oltree il 2100 prima che si pensi seriamente ad una missione storica dalla portata smisurata.
    Ma sono d’accordo con enzo tra un paio di mesi forse qualche annetto si scoprirà una nuova terra e sarà l’inizio di una nuova era altro che 21 dicembre 2012!
    Ciao a tutti! :mrgreen:

  17. @Francesca e tutti gli interessati
    tu dici “osserverà”… ma in realtà la sonda, lanciata nel 2009, aveva una “vita” di 3 anni e mezzo, salvo estensioni che la NASA stabilisce di volta in volta, in base ai soliti criteri legati alla spesa necessaria ed ai finanziamenti…
    Ribadisco che le scoperte “odierne” sono relative ad osservazioni effettuate nei primi anni della messione (a partire dal 2009): una scoperta può essere convalidata solo se un transito si ripete dopo il prevedibile periodo di rivoluzione del pianeta intorno alla sua stella.
    Visto che si cercano pianeti “terrestri” i periodo presito è intorno all’anno terrestre, quindi per avere conferme di un pianeta, il transito deve avvenire dopo un anno …
    se invece per una stessa stella i transiti che si vedono avvengono più rapidamente nel tempo, allora il pianeta è più vicino alla stella che non la Terra rispetto al Sole e dunque probabilmente non nella zona potenzialmente abitabile
    Per i pianeti più lontani è tutto più difficile in quanto non basta un transito solo per decidere: se il pianeta ha ad esempio un periodo di 2.7 anni, si deve aspettare tutto questo tempo per cercare una nuova conferma di transito. In realtà se dopo 2.7 anni da un transito si ha un altro transito allora si può supporre che il pianeta sia a quella distanza.
    Come ho espresso più volte, il tutto è molto complicato e richiede l’uso di software molto potenti che analizzano stella per stella tutte le sue variazioni nel tempo…

    Sul perchè le stelle siano “solo” tra 600 e 3000 anni luce deriva dal fatto che nella zona di cielo prescelta (secondo i criteri citati nel mio articolo) le stelle più vicine si trovano solo a 600 al… 🙁

    Ricapitolando, la Kepler punta e punterà (eventualmente) solamente verso una stessa zona di cielo: se si volesse controllare un’altra zona di cielo ci vorrebbe un’altra Kepler, con un altro potente sistema di calcolo per poi cercare e scoprire nuove “terre”…

    per coprire tutto il cielo ci vorrebbe un numero spaventoso di Kepler !! 😉 😯

  18. Ribaltando la situazione, se Kepler si trovasse a circa 1000 anni luce, riuscirebbe a scoprire la Terra? Penso che noi saremmo molto più difficili da scoprire, visto che 1 U.A. non è una distanza breve rispetto a questi pianeti più vicini di Mercurio, giusto? 🙄

  19. OK grazie Pier. Sarebbe naturalmente molto interessante poter esplorare stelle più vicine, pensando alla possibilità di comunicare con gli eventuali abitanti di questi pianeti. 🙁

  20. caro Moreno,
    sarebbe ben difficile… Dovrebbe avere una bella fortuna, ossia guardarci proprio nella direzione che permette di avere prospetticamente un transito. E più si è lontani dalla stella intorno a cui si orbita e più fortuna ci vuole. Comunque, nel prossimo articolo chiarirò meglio il concetto 😉

  21. Scusa Enzo, io mi metterei anche al lavoro, ma ho solo i diametri dei due pianeti terrestri, mi mancano quelli dei tre nettuniani e le distanze in km, anche il sito della NASA fornisce solo la durata della rivoluzione.

  22. caro Mario,
    ti lascio da solo… così ti diverti! 😛 Ricordati la terza legge di Keplero (tanto per rimanere in tema). Per i diametri puoi considerarli grandi come Nettuno, non si sa molto di più e va bene lo stesso…
    Buona fortuna! 😉

  23. Ok Enzo, ho preso carta e matita come consigli tu e alle distanze ci sono arrivato:

    kepler 20b 7.050.000 km
    20e 9.750.000
    20c 14.400.000
    20f 21.450.000
    20d 53.850.000

    ti tornano? Adesso però come faccio ad arrivare al diametro in gradi? Se divido i diametri in km per le distanze in km ottengo valori di zero virgola qualcosa.

  24. il transito di un pianeta sul disco di una stella mi sembra un evento molto poco probabile, avete un’idea di quale formula si potrebbe applicare per avere una stima della percentuale di stelle dotate di sistema planetario?

    p.s.: complimenti e grazie per questo sito… meno male che su QUESTO pianeta c’è ANCHE gente come voi…

  25. barvo Mario,
    quello che ottieni è il diametro angolare in radianti. Devi passare da radianti a gradi e poi ovviamenti ai secondi d’arco. In realtà la formuletta dice che il diametro in km è uguale alla distanza in km moltiplicata per il seno (o la tangente) dell’angolo corrispondente. Per ancoli piccoli si può considerare ìil seno uguale all’angolo in radianti. Ed è quello che hai ottenuto tu… basta ricordare che un radiante è uguale a …… gradi!
    Ormai ci sei…. 😉

  26. caro marco,
    non esiste una sola formula: dipende dal tipo di ricerca che tu stai facendo… Con i transiti è un discorso puramente geometrico, legato alla distanza del pianeta dalla stella, ma soprattutto alla fortuna di essere allineati. Le due cose si sommano o si bilanciano. Un pianeta molto vicino è quasi sicuramente osservabile anche se ha inclinazioni orbitali molto alte. La probabilità scende per orbite più larghe. Se, ipotizzando, tutti i sistemi solari hanno almeno un pianeta in orbita molto vicina alla stella, direi che Kepler potrebbe dare un’indicazione molto accurata anche del numero delle stelle con pianeti. Tuttavia, vi sono altri problemi: il pianeta deve essere abbastanza grande da causare una perdita di luce registrabile. Inoltre, Kepler dovrebbe essere sempre puntato su ogni stella… Sicuramente ne perde molte per questioni di periodi di rivoluzione. Insomma è un problema non facilmente quantificabile.

    Se invece usiamo la spettroscopia, i risultati sono diversi. Nuovamente sono favoriti pianeti grandi e vicini e inoltre bisogna perdere più tempo nelle osservazioni. Difficile fare campagne tipo Kepler. I “bias” sono sicuramente maggiori e meno quantificabili.

    La mia personale idea è che qusi tutte le stelle abbiano generato sistemi planetari: molti saranno osservabili prima o poi, altri resteranno nell’anonimato. Speriamo di “beccare” quelli giusti.

  27. Certo Enzo che come prof sei tremendo! 🙂 Io, purtroppo, questa matematica a scuola non l’ho fatta e me la devo imparare adesso con l’età che ho. Se la tabellina seguente è giusta e prendendo come punto di osservazione Kepler 20 i pianeti si vedono molto più grandi di Venere dalla Terra, come pensavo:
    20b: 23′ 53″
    20e: 3′ 53″
    20c: 11′ 41″
    20f: 2′ 5″
    20d: 3′ 7″