Kepler è scatenato!

Ormai non lo ferma più nessuno. Scoperti altri due pianeti terrestri. Tuttavia, questa volta è come guardare nel nostro futuro remoto. La stella infatti ha già passato la fase di gigante rossa.

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.

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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.

Osservazione

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!

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17 Commenti

  1. Ma non potrebbero ricalibrare i sensori, fotometri e specchi primari vari ecc. , per individuare pianeti un po’ più lontani dalle stelle di ora, tipo appunto 1 U.A.? 😈
    A questo punto mi sembra inutile scoprire altri pianeti vicinissimi, caldissimi e improbabili alla vita.
    Almeno non si spreca tempo, visto che son già passati 2 anni dei 5 totali della missione.

  2. caro Moreno,
    no è problema di sensori… è un fatto puramente geometrico: se sono lontani non hanno transiti! Guarda bene la figura…
    E poi volevo ribadire che queste missioni NON sono fatte solo per trovare alieni… ma soprattutto per conoscere l’Universo. Non siamo alla ricerca di amici con cui giocare, ma stiamo aprendo i nostri occhi alla scoperta. E a te sembra di sprecare tempo? No, caro mio, allora non hai compreso la meraviglia dell’Universo e della sua conoscenza…
    Dai, non mi deludere…. 😥

  3. E’ vero caro Enzo ciò che dici, l’intrigo della scoperta, la voglia di conoscere e capire, è questo che ci deve guidare.
    La bellezza dell’universo è ciò che ci deve spingere con lo sguardo sempre più in là.
    Però devo dire che sognare un po’ non fa’ comunque male e credo anche che prima o poi qualche sorpresa ci sarà e non ci farà male, anzi forse ci farà pensare di più alla nostra micropresenza in questo meraviglioso e sterminato universo forse con altre micropresenze però più consapevoli di noi .

  4. Infatti Profe, sono d’accordissimo con lei che ogni nuova scoperta è la benvenuta, intendevo solo dire che viste le (mi sembra) limitate risorse di denaro e tempo, l’obiettivo primario è la scoperta di pianeti abitabili, visto anche l’impatto mediatico che avrebbero sul grande pubblico ed i media con un bel ritorno d’interesse verso l’Astronomia (s’immagina i titoloni? :mrgreen: ) per approfondire la conoscenza di quelli come questi evidentemente inabitabili lo farei in un 2° tempo….
    P.S. : a che distanza si trova questa KOI 55?

  5. incredibile che non siano stati disintegrati dalla fase di espansione della stella!..a questo punto anch’io ho la sensazione che la formazione di sistemi planetari sia la norma più che l’eccezione.
    p.s.: la ricerca e la divulgazione astronomica sono la cosa più degna di cui la nostra specie si possa vantare e andrebbero premiate e finanziate a prescindere da considerazioni economiche di breve periodo..
    se temete di morire di fame non preoccupatevi, io faccio il contadino e due patate non le ho mai negate a nessuno… figuriamoci a un fratello che mi mostra le meraviglie dello spazio! :mrgreen:

  6. @mario: ma perchè gli alieni devono sempre essere migliori di noi?
    Io sono convinto che di “micropresenze” ce ne siano molte… anche solo nella nostra galassia, ma sulla quantità credo ce ne siano anche di ottuse od opportuniste, o guerrafondaie, o chissà cos’altro ancora! :mrgreen:

  7. @marco: Purtroppo però i telescopi non si mandano in orbita con le patate… o si?!? Ottimo spunto per un racconto… 😉

  8. caro Moreno,
    purtroppo non si possono fare ricerche solo sugli abitabili. Si sta già usando la migliore tecnologia in grado di scoprire lo scopribile… Se ci sono verranno… D’altra parte c’è SETI, di più non si può… 😕

    caro Mario,
    ben venga la fantasia e la speranza, ma non possiamo basare tutto sulla ricerca di fratelli cosmici, come dice Moreno. E se poi Bertupg avesse ragione? Forse, in fondo, in fondo, le distanze cosmiche non sono poi un gran male…
    Scherzo, ovviamente, ma…

  9. caro bertupg,
    eh forse le distanze cosmiche non sono così male, ….ma per loro!
    ci saranno miliardi di pianeti con vita, ma credi che ci possa essere addirittura un’altra civiltà così idiota da aver sterminato altre culture salvo poi minarsi tutto il pianeta con testate nucleari e plutonio??
    che ci siano specie più intelligenti lo dobbiamo sperare… nell’interesse dell’universo stesso.. 🙁

    concordo che con le patate non si mandano in orbita i telescopi e quindi è altrettanto vero che non servono neppure i soldi… l’unica condizione necessaria è l’intelligenza dei progettisti unita alla loro volontà di far progredire la nostra conoscenza 😉

  10. Caro Bertupg io tendo sempre ad un cauto ma ben presente ottimismo, questa volta comunque tendo a pensare (o sperare ) come Marco perchè non è facile fare ciò che a fatto la nostra civiltà e cosa potrà fare. Magari poi incontrandoli un giorno (vago con la fantasia ) ci accorgiamo che si stava meglio quando si stava peggio .
    L’intelligenza, la dedizione, la voglia di conoscenza ci portano e ci porteranno, o ci porterebbero (visto che purtroppo ci vogliono anche i soldi), avanti nelle scoperte e nelle applicazioni che ne derivano. Speriamo che toccato magari il fondo si risorga come una vera grande civiltà

  11. Ok caro enzo bell’articolo davvero,ma già sotto forma di gigante rossa quella stella matricida chissà come avrà carbonizzato i suoi pianeti più vicini,speriamo che non vi siano state forme di vita coscienti se nò se la sono vista brutta davvero!
    ahimè e la stessa fine che farà la nostra terra tra 3,5 miliardi di anni,noi non vedremo questo evento al massimo speriamo che i nostri discendenti abbiano la possibilità di lasciare la terra prima della cottura finale!

    Ciao a tutti.

  12. Quindi Enzo questa stella non diventerà mai una nana bianca perchè ha perso troppo idrogeno troppo presto? Quindi ora si raffredderà lentamente perchè non ha più alcuna sorgente di calore interna non avendo attivato la fusione dell’elio?

  13. E’ un vero peccato che il piano orbitale delle stelle ci nasconde/rà la stragrande maggioranza dei pianeti nella fascia vitale, è anche vero però che ci danno l’idea che pianeti simile al nostro ne scopriremo parecchi in futuro. Si potrebbe immaginare un gigante gassoso a distanza di 1 UA con un satellite delle dimensioni terrestri dove potrebbe esserci la vita (bello sognare). Come al solito articolo stupendo.

  14. Quanto è meraviglioso l’universo!! HMMM non mi sembra una fine gloriosa per una stella, comunque tutte le esistenze hanno un significato e una bellezza a prescindere.
    Riguardo gli alieni, come ha ricordato Enzo, c’è anche il progetto SETI! A tale proposito invitiamo chi non lo avesse ancora fatto di unirsi a noi nella esaltante ricerca di ET partecipando al progetto SETI@home nel gruppo di astronomia.com!
    http://www.astronomia.com/2011/03/11/seti-collabora-anche-tu-con-il-gruppo-di-astronomiacom/
    😉

  15. Penso che la scoperta di pianeti sui quali i fenomeni chimici della vita siano in pieno svolgimento sia alle porte, fino a pochi anni fa non si sapeva nemmeno dell ‘esistenza dei pianeti rocciosi, o addirittura dei pianeti extrasolari in generale.Tra non molto tempo anche pianeti con condizioni simili al nostro saranno normali