mercoledì 22 febbraio 2017

Trovati 7 pianeti simili alla Terra: cose da sapere assolutamente

WOW. No, davvero: WOW.

Confesso che quando ho letto per la prima volta la notizia (l'ho saputo in anticipo ma non potevo dirvelo prima, scusatemi!) mi sono un po' emozionato. Caspita, un sistema solare con ben sette pianeti che magari sono pure simili alla nostra Terra. Incredibile, davvero al di là di ogni immaginazione.

Ma del resto, che fosse al di là di ogni previsione ci sta eccome. In un certo senso fondiamo le nostre aspettative sulle nostre esperienze; ovvero abbiamo sempre visto, per secoli, la Terra come un'eccezione, come un qualcosa di singolare, circondata da altri pianeti completamente diversi dal nostro. Ecco, quindi quando sentivamo di pianeti simili a Giove eravamo sempre sorpresi ma, allo stesso tempo delusi. Appena sono iniziati a sbucare i primi pianeti grandi come la Terra ecco che abbiamo tutti iniziato ad alzare la testa: gli esopianeti (ovvero i pianeti al di fuori del sistema solare) erano vivi e lottavano con noi. A quel punto sono sbucati anche pianeti in stelle vicine, sempre più vicine. E poi, oggi: ben sette pianeti, e poi anche simili alla Terra, tutti nello stesso sistema solare.
Vediamo di capirci qualcosa di più, dai su.
 


La stella di cui stiamo parlando si chiama, anzi è stata chiamata, TRAPPIST-1. Essa ha una massa pari a circa l'8% quella del Sole. Si tratta di una stella molto piccola dunque, molto fredda dunque, molto diversa dal Sole dunque: meglio vedere un'immagine, che ne dite?
Eccola qua.






Per avere un'idea delle dimensioni del sistema, guardate l'infografica qui sotto. La stella TRAPPIST-1 è grande come Giove, più o meno, e, come vedete, molto più piccola del Sole. Il confronto è impietoso: il Sole con il suo milione e 400 mila km di diametro batte agevolmente TRAPPIST-1 (162 mila km di diametro) nella celeberrima e universale gara del chi c'è l'ha più grosso (il diametro).
Per quanto riguarda invece i magnifici 7 (pianeti) di TRAPPIST-1, potete notare come le dimensioni siano molto simili a quelle dei pianeti rocciosi (Mercurio, Venere, Terra, Marte) del nostro sistema solare.



Allora, siccome la stella TRAPPIST-1 è piccola, allora l'energia (cioè la luce) emessa è molto minore di quella che emette il Sole. Perciò, per ottenere condizioni accettabili per esempio per avere oceani sulla superficie dei pianeti, allora tali pianeti devono essere molto vicini alla stella. E, toh, è proprio quello che avviene nel sistema solare di TRAPPIST-1, evvai. Per intenderci, tutti i magnifici 7 pianeti sono più vicini alla stella TRAPPIST-1 di quanto non lo sia Mercurio rispetto al Sole.



I pianeti sono stati scoperti come gli altri oltre mille pianeti, e cioè in questo modo: viene osservata la luce della stella per un certo periodo di tempo e se ogni tanto la luce diminuisce allora vuol dire che qualcosa è passato proprio davanti alla stella, esattamente come quando vostra madre ha la brillante idea di piazzarsi davanti la TV per parlarvi mentre guardate la partita o una serie. Ecco, se questi eventi accadono con una certa frequenza allora vuol dire che un pianeta sta passando davanti alla stella (e anche che fate arrabbiare parecchio vostra madre, eddai su).
Insomma, come si fa tecnicamente a scoprire un pianeta extrasolare? Si studia la luce di una stella, anzi la curva di luce. Questa è una cosa molto semplice: basta misurare quanta luce ci arriva dalla stella ogni giorno.
Infatti se attorno ad una stella vi è un pianeta, allora la luce della stella subirà un piccolo calo, dovuto proprio al passaggio del pianeta davanti la stella. Ovviamente, più è grande il pianeta, maggiore sarà il calo di luce. Ma anche, più è lontano il pianeta dalla stella, più lento di si muoverà sulla sua orbita e quindi più a lungo durerà il calo di luce. Quindi, subito capite che la quantità di informazioni che si possono raccogliere in questo modo sono già una camionata e la cosa veramente intelligente è stato aver pensato bene di usare questo metodo per provare a scoprire  cose che forse mai credevamo potessero esistere. Meno male, così ora sappiamo che la nostra galassia pullula di pianeti probabilmente simili alla Terra.



E quindi ecco perché nell'immagine qui sopra il pianeta più vicino (quello chiamato TRAPPIST-1b) provoca una diminuzione di luce più breve rispetto al pianeta più lontano (TRAPPIST-1h). Troppo bello saper leggere i grafici che fanno gli scienziati e dare loro un senso, vero?

Parliamo un poco in dettaglio di questi pianeti: come facciamo a dire che sono probabilmente simili alla Terra? Beh, si fa così: una volta misurata la curva di luce (cioè il grafico dell'immagine precedente), si crea un modello in grado di riprodurre la curva di luce osservata. E quindi la domanda ora è: come si crea un modello che riproduce una curva di luce? Con delle ipotesi sul pianeta: è grande tot, ha una massa tot, eccetera eccetera.  Poi, ovviamente, ci saranno diversi modelli che più o meno riproducono la curva di luce: quale si sceglie? Quello che dà meno margini di errore: ecco, il gioco è fatto. A questo punto, trovato il miglior modello che si adatta ai dati sperimentali, si va a vedere cosa ci dice il modello scelto. E troviamo, per esempio, massa e raggio dei pianeti.

Nel caso dei sette pianeti di TRAPPIST-1, i dati, e quindi i modelli, ci dicono che tutti e sette pianeti hanno dimensioni e masse simili a quelle della Terra. Kaboom!
E non solo: nei modelli ci sono anche informazioni sulla composizione, ovvero sul fatto che siano rocciosi o meno. Ancora una volta, kaboom!


Come vedete dal grafico qui sopra, tutti i pianeti di TRAPPIST-1 (sono indicati con 1a, 1b, 1c, eccetera) sono molto vicini alla linea dove c'è scritto 100% MgSiO3, ovvero la linea che indica pianeti rocciosi. Per inciso, MgSiO3 è il silicato di magnesio e, sempre per inciso, i silicati sono gli elementi più abbondanti su pianeti rocciosi come la Terra. Ah, che bella l'astrofisica!

Ancora una cosa che vorrei dirvi su questi nuovi pianeti freschi freschi appena scoperti (ma che in realtà sono là da qualche miliardo di anni) riguarda i dati sul tempo orbitale e cose così. L'immagine qui sotto vi racconta tutto: come vedete un anno, da quelle parti, dura qualche giorno terrestre. Certo, festeggeremmo parecchi compleanni, ma anche sai che scocciatura pensare ogni settimana a cosa fare per capodanno!


Per finire: c'è l'acqua su questi pianeti? Non si sa: sappiamo che tre di loro si trovano ad una distanza tale dalla stella TRAPPIST-1 che può essere considerata ottimale per lo sviluppo di oceani di acqua liquida. Ovviamente avremmo bisogno di nuove ulteriori osservazioni (forza James Webb Telescope, dai su!) e in futuro ne sapremo di più.

E gli alieni? Niente alieni per ora. Il SETI (Searching for Extra-Terrestrial Institute) si è messo con un orecchio ad ascoltare se ci sono spifferi dalle parti di TRAPPIST-1. Per ora niente di che, ma ovviamente staremo a vedere.

Pensate che una trentina di anni fa più o meno non avevamo la più pallida idea riguardo l'esistenza di pianeti al di fuori del sistema solare. Ora ci sembra addirittura una cosa normale, una scoperta quasi ordinaria, quasi a dire "e per forza, che pensavi la Terra unico". In realtà, la verità, è che la scienza avanza con passi da gigante e tutta l'umanità ne è protagonista in questa epoca di straordinario progresso tecnologico. Le scoperte scientifiche sono alla portata di tutti e ognuno di noi può, in qualche modo, apprezzare ciò che gli scienziati riescono a studiare, dedurre, comprendere riguardo l'universo. Tutto ciò è davvero bellissimo, straordinario, a tratti commovemente, a tratti spaventoso. Ma questo è l'universo, è fatto così e dobbiamo farcene una ragione.
La bellezza della scoperta sta proprio nel fatto che uno non si aspetta di scoprire qualcosa.

E allora mettiamoci comodi, la parte migliore deve ancora arrivare.


Fonti da cui sono tratte informazioni e grafici:
Comunicato stampa ESO
Articolo scientifico su Nature