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livello elementare
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ARGOMENTO: ASTRONOMIA
PERIODO:XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: esopianeti, TRAPPIST-1
C’era una volta, ed ancora c’è, un sistema solare, TRAPPIST-1 1 , composto da sette pianeti che ruotano attorno ad una stella a circa 40 anni luce di distanza dalla Terra. Il sistema fu scoperto dall’osservatorio dell’ESO di La Silla (Cile), durante l’osservazione di osservando una stella nana rossa ultra-fredda di classe spettrale M8, distante 39,5 anni luce dal sistema solare della costellazione dell’Aquario. Nel maggio 2016 e nel febbraio 2017 furono annunciate le scoperte di alcuni esopianeti di dimensioni simili a quelle terrestri orbitanti attorno alla stella. La cosa fece immediatamente scalpore ed i media di tutto il mondo riportarono che un sistema di pianeti “abitabili” si trovava “in prossimità” del nostro sistema solare; corpi celesti con grandi oceani che rappresentavano un’alternativa futura alla Terra. Nell’entusiasmo della scoperta i giornalisti omisero il particolare che la distanza di quel sistema, intorno a 40 anni luce, era tutt’altro che trascurabile; nell’ipotetica considerazione di un viaggio interstellare (almeno con le tecnologie attuali), il trasferimento sarebbe comunque ultra generazionale. La notizia di questa scoperta merita comunque di essere raccontata, anche alla luce delle nuove informazioni che saranno presto disponibili grazie agli straordinari sensori del John Webb Space Telescope (JWST).
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Ma partiamo dall’inizio
Va premesso che le stelle nane rosse, chiamate anche “nane M”, superano in numero le altre stelle, comprese quelle gialle come il nostro Sole, in un rapporto di tre a uno e comprendono quasi il 75% delle stelle della nostra galassia. Queste stelle sono inizialmente estremamente attive ed emettono bagliori ed esplosioni di radiazioni potenzialmente letali che non favoriscono la nascita della vita (almeno come la concepiamo noi). L’età esatta di questa stella non è stata ancora stabilita ma alcuni scienziati ritengono che possa avere almeno 500 milioni di anni, ovvero circa un decimo dell’età del nostro sole, che ha 4,5 miliardi di anni 2.
Questo significa che questo sistema planetario intorno ad una stella nana rossa sarebbe ancora in fase di formazione, il primo miliardo di anni di vita necessario per far raggiungere ai pianeti condizioni idonee a favorire lo sviluppo di forme di vita raggiungendo quella che viene definita la “zona abitabile”, un luogo dello spazio in cui le temperature consentono l’esistenza di acqua liquida.
Illustrazione artistica che mostra i pianeti di TRAPPIST-1 confrontati coi pianeti rocciosi del sistema solare interno. (Credit: NASA/JPL-Caltech)File:PIA21425 – TRAPPIST-1 Statistics Table.jpg – Wikimedia Commons
Il sistema TRAPPIST-1 è composto da sette pianeti, tutti delle dimensioni della Terra, che sono così vicini alla loro stella che completano una singola orbita – il loro “anno” – in un periodo di 1,5 giorni, per il pianeta più vicino, e 20 giorni per il più lontano. La loro vicinanza alla nana rossa comporta che i pianeti hanno una faccia sempre rivolta verso la stella, allo stesso modo in cui la nostra Luna presenta solo una faccia alla Terra. Tra di essi, distinti fra di loro da una lettera compresa tra b e h, TRAPPIST-1d è quello che gli scienziati ritengono possa essere in grado di contenere qualche forma di vita.
Nel febbraio 2018, uno studio sui sette pianeti ipotizzò che alcuni potessero ospitare molta più acqua degli oceani della Terra, sotto forma di vapore acqueo atmosferico per i pianeti più vicini alla loro stella, acqua liquida per altri e ghiaccio per quelli più lontani. Un ulteriore studio del 2021 ha rivelato che sono composti da materiale simile, anche se diversi dalla composizione terrestre avendo proporzionalmente un densità minore dell’8% di quanto potrebbero avere se avessero la stessa della Terra. Grazie alle immagini fornite dal telescopio spaziale James Webb, la NASA ritiene possano essere rivelate eventuali biofirme nelle loro atmosfere come metano, anidride carbonica e l’ossigeno. Per ora, dalle prime analisi, è emerso che si può solamente escludere la presenza di idrogeno ed elio, una composizione tipica dei giganti gassosi. Sempre tramite osservazioni col JWST, a giugno 2023 è stato annunciato che il secondo pianeta, TRAPPIST-1c, come il primo3, è privo di atmosfera (oppure è talmente sottile da non poter essere rilevata, inferiore a quella di Marte) ed ha una temperatura superficiale nell’emisfero diurno di 106° C cosa che lo rende piuttosto bollente. L’attenzione è quindi ora rivolta verso il terzo pianeta TRAPPIST 1d che si avvicina maggiormente alle caratteristiche dei pianeti della fascia abitabile.
La ricerca continua e JWST e Hubble avranno un ruolo chiave nella caratterizzazione delle atmosfere dei pianeti attorno alla stella TRAPPIST-1, grazie alla strumentazione che consente di catturare lo spettro della sua atmosfera per scoprire i tipi di gas presenti e, forse, mostrandoci i loro oceani.
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immagini fornite dalla NASA
Note
1 Il sistema è stato chiamato TRAPPIST-1, dall’acronimo in inglese di TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope–South, un telescopio riflettore di 60 cm presso l’osservatorio di La Silla gestito dall’ESO in Chile. Il numero 1 deriva dal fatto che fu la loro prima scoperta. Perché TRAPPIST? Semplicemente perché il team che lo scoprì era … belga … dove alcune delle birre più famose sono chiamate TRAPPISTE.
2 Altri studi, come quello di Luger et al. collocano la sua età compresa tra 3 e otto miliardi di anni, mentre Adam J. Burgasser e Eric E. Mamajek stimano l’età in 7,2±2,2 miliardi di anni combinando vari fattori quali l’abbondanza di litio, la velocità di rotazione, la cinematica, la metallicità e l’attività stellare.
3 TRAPPIST-1b
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