Pianeti di popolazione I: Bianca … neve e i sette nani

Si sa bene che le stelle si dividono in due popolazioni, quelle più antiche (popolazione II) e quelle più giovani (popolazione I). Sicuramente deve essere esistita (o esiste…) anche la popolazione III, quella delle stelle primigenie, anche se ancora nessuna di esse è stata osservata. Kepler e i prossimi telescopi hanno allargato il campo della ricerca dei pianeti abitabili. Forse anche loro hanno tre popolazioni. Facciamo qualche seria considerazione a riguardo.

la Terra attorno a una nana bianca
Un ipotetico pianeta terrestre attorno a una nana bianca. (Fonte: David A. Aguilar (CfA))

Sappiamo bene cosa succederà alla Terra quando il Sole uscirà di sequenza principale. Sempre che sia ancora abitabile (possibilità molto dubbia, dato che prima di uscire il Sole avrà i primi acciacchi), lo rimarrà comunque per poco. La gigante rossa prima di innescare il bruciamento dell’elio sarà già arrivata a lambire il nostro pianeta e a sterilizzarlo completamente. Probabilmente, non molto tempo dopo, quando il Sole tenterà di bruciare inutilmente  il carbonio, la Terra sarà incenerita o inghiottita del tutto. Poi, solo una nebulosa planetaria e una nana bianca.

Una stella “pensionata di lusso”, però. Intorno a lei vi è ancora gas e polvere, la stessa materia, anche un po’ arricchita, che aveva permesso la vita circa dieci miliardi di anni prima. L’anziana stellina supermassiccia non è certo agonizzante e può vivere per miliardi e miliardi di anni, producendo ancora calore sufficiente per una “nuova” famigliola. Ovviamente, molto più unita e vicina.

Qualche pianeta che le si avvicina? Può anche darsi, ma più facilmente se lo potrebbe costruire di nuovo. In fondo il disco c’è e il meccanismo ha bisogno di solo pochi milioni di anni, forse anche meno. Come possiamo chiamarli questi pianeti. Beh io propendo per popolazione I. E chissà quanti ce ne sono già in giro. Qualcuno mi dirà: “Facciamo fatica a scoprire le nane bianche, figuriamoci i loro piccoli pianeti! Per non parlare poi delle loro atmosfere…”.

E invece, le cose sarebbero ben più facili. Basta un po’ di geometria. I pianeti di popolazione I DEVONO essere vicini alla nana bianca. Inoltre il loro diametro DEVE essere comparabile con quello della stella (una nana bianca è molto piccola). Insomma, le condizioni migliori per localizzare con grande precisione eventuali eclissi! La curva di luce sarebbe nettissima: un pianeta scuro che copre completamente una stella caldissima. Sarebbe, inoltre, anche un transito magnifico per lo studio dell’atmosfera del pianeta, come mostrato nella parte sinistra della Fig. 1. La percentuale di luce “filtrata” dall’ atmosfera del pianeta sarebbe massima e sarebbe il 100% durante il minimo, ossia l’eclisse “totale”.

pianeti abitabili su nane bianche e rosse
Figura 1. La figura mostra il “transito” di un pianeta terrestre davanti a una nana bianca (sinistra) e davanti a una nana rossa (destra). La parte utile di luce da analizzare per scoprire l’ossigeno è quella “filtrata” dall’atmosfera (in realtà, parte della luce viene assorbita e mette in evidenza la composizione atmosferica). Nel caso della nana bianca è il 100% di quella che giunge a noi. Nel caso di una nana rossa è solo una piccola percentuale, “annegata” nella luce stellare che ci colpisce (ancora peggio per le stelle di tipo solare). Insomma, vedremo per primi Bianca…neve e i … sette nani?!

Recenti simulazioni hanno dimostrato che basterebbero osservazioni di poche ore per ottenere  segnali chiari sulla composizione atmosferica, contro le centinaia necessarie per transiti davanti a stelle come il Sole, dove la percentuale di luce filtrata dall’atmosfera planetaria sarebbe veramente irrisoria. In altre parole, più una stella è luminosa e “larga” e più è difficile riconoscere gli effetti sulla sua luce degli elementi presenti nell’atmosfera di un piccolo pianeta che le passa davanti.

Insomma, stelle come il Sole hanno ben poca voglia di svelare i misteri dei suoi pianeti di popolazione II (come la Terra). Il transito della Terra sarebbe forse visibile dagli alieni vicini, ma anche loro avrebbero dubbi se quel piccolo pianeta ha una composizione atmosferica capace di sostenere la vita. Ovviamente, ipotizzando che tutti i pianeti di popolazione II abbiano una capacità tecnologica simile.

Sono già stati fatti esperimenti di laboratorio che dicono che l’ossigeno sarebbe facilmente individuabile durante i transiti, sempre che le osservazioni abbiano la giusta durata in relazione alla quantità percentuale di atmosfera che assorbe la luce stellare. L’ossigeno è fondamentale, in quanto se la vita biologica fosse sparita a causa della trasformazione della stella in gigante e poi in nana bianca, l’elemento farebbe in fretta a sparire anch’esso dall’atmosfera, per finire negli oceani o ossidare il suolo. Trovare, quindi, ossigeno nell’atmosfera vorrebbe dire che la vita è ancora -o nuovamente- in pieno vigore.

Concludendo, è estremamente più facile scoprire la vita nei pianeti di popolazione I, quelli nati da poco, attorno a calde e accoglienti nane bianche (per sopravvivere, basterebbe girarci intorno in circa 10 ore, a una distanza di circa un milione e mezzo di chilometri). Sì, d’accordo, vi sarebbero problemi di blocchi mareali e altre cosucce del genere. Comunque facilmente superabili… E poi se ci fosse ossigeno, vorrebbe dire che “qualcuno” ha risolto questi problemi… Non vi pare?

Calcoli statistici fanno pensare che vi sia almeno un pianeta “abitato” (da cosa non chiedetemelo) ogni 500 nane bianche. E di nane bianche ce ne sono tante vicino a noi… In pochi anni, in attesa dell’aiuto fondamentale del nuovo telescopio spaziale Webb, le nane bianche avranno un occhio di riguardo nelle osservazioni.

Non dimentichiamo, però, i pianeti di popolazione III. Quali sono? Beh quelli formatisi attorno a nane rosse, che probabilmente vivono da qualche miliardo di anni prima del Sole e hanno già fabbricato ottimi mondi abitabili. A parte problemini logistici (anche per loro marea e atmosfere dense) che sicuramente la lunga vita ha già fatto risolvere, essi non hanno problemi legati alla stella: la sua vita è quasi eterna…

Trovare nane rosse non è poi così difficile e molti pianeti terrestri sono già stati individuati. Purtroppo le nane rosse sono nane, ma non come le sorelle bianche. Il loro diametro è sempre grande rispetto al pianeta che le transita davanti e  la luce che giunge a noi è sufficiente per dare problemi nell’analizzare la presenza di ossigeno nell’atmosfera planetaria (decine e decine di ore di osservazione). Tuttavia, gli abitanti di questi pianeti sarebbero nati molto tempo prima di noi (se le stelle sono quelle primigenie o quasi) e hanno sicuramente risolto i loro problemi esistenziali (anche quelli di non vederci… questa volta sono serio!).

Io non ci sarò più, ma vorrei fare una scommessa. Il primo pianeta con condizioni abitabili sarà scoperto intorno a una nana bianca (io spererei che fosse in un ammasso globulare, sai che vista! Peccato che sono troppo distanti… ma chissà… le nane bianche si vedono anche lì…), mentre la prima razza tecnologicamente avanzata comparirà attorno a una nana rossa. Sì, avete ragione… io gioco “facile”, dato che ho passato mesi a contatto con Rosetta e lei mi ha spiegato tutti i misteri dell’Universo! Se volete conoscerli anche voi basta che leggiate la sua … avventura!

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14 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. Hai parlato di alieni e ancora nessun commento? Strano...
    Grazie Enzo, altro interessantissimo e affascinantissimo articolo!

  2. Interessante...... Ma mi chiedo quanto possa essere radioattivo un pianeta formatosi in questo modo.....
    E se questo non inibirebbe qualsiasi forma di vita....

  3. Grazie, articolo interessantissimo come al solito!
    Certo deve essere un numero incredibilmente alto quello di possibili pianeti abitabili
    Considerando stelle come il sole, nane bianche e rosse!
    Senza poi contare le lune vicino ai giganti gassosi come giove....
    Ma qualcuno si e' mai preso la briga di stimarne un numero all'interno dela ns galassia
    O del nostro universo?

  4. Citazione Originariamente Scritto da Red Hanuman Visualizza Messaggio
    Interessante...... Ma mi chiedo quanto possa essere radioattivo un pianeta formatosi in questo modo.....
    E se questo non inibirebbe qualsiasi forma di vita....
    perche radioattivo? In che senso?

  5. Citazione Originariamente Scritto da Vincenzo Zappalà Visualizza Messaggio
    perche radioattivo? In che senso?
    Non e' che magari Red intendeva dire che un pianeta cosi vicino alla stella e' sottoposto a forse
    Di gravita' e magnetiche troppo grandi per consentigli il mantenimento di un'atmosfera?

  6. Citazione Originariamente Scritto da alexander Visualizza Messaggio
    Non e' che magari Red intendeva dire che un pianeta cosi vicino alla stella e' sottoposto a forse
    Di gravita' e magnetiche troppo grandi per consentigli il mantenimento di un'atmosfera?
    la forza di gravità ( intendevi la marea, immagino) è stata tenuta in conto, infatti si ipotizza un pianeta bloccato. Il campo magnetico di una nana bianca è poco conosciuto e può essere molto variabile da 100 a un milione di gauss. Ovviamente, quindi, si devono considerare i casi più fortunati o alieni adatti a sopportare bene la situazione o un campo magnetico molto potente sul pianeta... Comunque sono simulazioni... Ma vale la pena provare a cercare.
    Ricordiamoci che perfino le pulsar hanno pianeti, costruiti dopo l'esplosione di supernova..

  7. non ho volutamente messo la parola "alieno" nel titolo... E, infatti, non ha avuto molto successo .

    O magari anche perchè questa volta è una cosa seria...?

    Si fa per scherzare... ovviamente!

  8. Citazione Originariamente Scritto da SVelo Visualizza Messaggio
    Hai parlato di alieni e ancora nessun commento? Strano...
    Grazie Enzo, altro interessantissimo e affascinantissimo articolo!
    carissima, non c'è la parola "alieno" nel titolo...

    Alieni battono Biancaneve 10 a 1

  9. Citazione Originariamente Scritto da Vincenzo Zappalà Visualizza Messaggio
    perche radioattivo? In che senso?
    Forse ho pensato male.... Ma ho appunto pensato che un pianeta, formatosi dai residui di un ex sistema e di una ex nebulosa planetaria, potesse essere piuttosto radioattivo....

    Riflettendoci, un pianeta che si forma ex novo dovrebbe accumulare la parte più "pesante" del materiale espulso dalla stella e di quello residuo del vecchio sistema. Quindi, escludendo idrogeno ed elio (spazzati via durante la fase di espulsione e ionizzazione), rimangono solo elementi "pesanti", che magari hanno anche subito un bombardamento di particelle piuttosto violento (pensavo agli effetti di una spallazione provocata dalle particelle espulse dalla stella morente).
    Insomma, ho visualizzato il nucleo di un pianeta come la Terra (già radioattivo di suo), sulla cui superficie si sia depositato un residuo pesante della stella e bombardato da particelle.....

    Mi sa che non ho digerito la "bomba" calabra.....