Alle superTerre piacciono le nane rosse.

Rappresentazione artistica di un
tramonto visto da Gliese 667 c

Uno studio su dati HARPS dell'ESO.

Questa classe di pianeti, poco più grandi della Terra, sembra essere comune intorno alle deboli stelle rosse. Inoltre, non raramente, nella cosiddetta fascia di abitabilità. L'ultimo scoperto, Gliese 667 C avrebbe le condizioni adatte per la presenza di acqua liquida sulla superficie.

Di Francesco Rea

La vita al di fuori del sistema solare? Probabilmente vicino ad una stella rossa. È quanto sembra venire fuori da uno studio condotto da un team internazionale di astronomi che ha usato i dati di sei anni di osservazioni compiute con lo spettrografo HARPS, il cacciatore di pianeti dell’ESO.

Secondo quanto riportato, infatti, il numero di super – Terre, pianeti che misurano da una a dieci volte le dimensioni della Terra, sarebbero comuni nelle fascie abitabili intorno a deboli stelle rosse. E considerato che le nane rosse rappresentano circa l’80% delle stelle della Via Lattea e alcune distano “appena” 30 anni luce dal nostro Sole, la caccia alla vita su questi pianeti diventa decisamente interessante.

“Le nostre nuove osservazioni con HARPS indicano che circa il 40% di tutte le nane rosse ha una super-Terra in orbita nella zona abitabile, dove l’acqua può esistere allo stato liquido sulla superficie del pianeta”, dice Xavier Bonfils (IPAG, Osservatorio di Scienza dell’Universo di Grenoble, Francia) che guida l’equipe. “Poiché le nane rosse sono così comuni – ce ne sono circa 160 milliardi solo nella Via Lattea – questo ci porta al sorprendente risultato che ci sono decine di miliardi di questi pianeti solo nella Via Lattea”.

L’equipe di HARPS ha analizzato un campione ben selezionato di 102 nane rosse nei cieli australi, osservate per un periodo di sei anni. Sono state identificate in totale nove super-Terre (pianeti con massa tra una e dieci volte quella della Terra) tra cui due nella zona abitabile, una in Gliese 581 e una in Gliese 667 C. Gli astronomi hanno potuto stimare la massa del pianeta e la dimensione dell’orbita, cioè quanto il pianeta sia lontano dalla stella.

“La zona abitabile, cioè la regione in cui la temperatura permette all’acqua di essere liquida sulla superficie del pianeta, è molto più vicina alla stella per una nana rossa che per il Sole.” spiega Stéphane Udry (Osservatorio di Ginevra e membro dell’equipe scientifica). “Ma le nane rosse sono soggette a eruzioni stellari e brillamenti che potrebbero inondare il pianeta di raggi X o ultravioletti e che renderebbero la presenza di vita molto meno probabile”.

Uno dei pianeti scoperti dalla survey HARPS di nane rosse è Gliese 667 Cc. Anche se questo è un pianeta pesante quattro volte la Terra, è il parente più prossimo al nostro pianeta finora trovato e quasi certamente, dicono dall’ESO, ha le condizioni adatte per l’esistenza di acqua allo stato liquido sulla superficie.

“Ora che sappiamo che ci sono molte super-Terre attorno a nane rosse vicine, dobbiamo identificarne sempre di più usando sia HARPS che futuri strumenti. Alcuni di questi pianeti dovrebbero passare di fronte alla loro stella madre durante l’orbita — questo apre l’entusiasmante possibilità di studiare l’atmosfera del pianeta e cercarvi segni di vita”, è la chiosa di Xavier Delfosse, altro membro dell’equipe.

Il comunicato stampa dell’ESO in italiano

Link correlati: Corriere della Sera

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Pianeti con i capelli bianchi.

Rappresentazione artistica di
HIP 11952 e dei suoi due giganti gassosi.
Crediti: Timotheos Samartzidis

QUASI 26 MILIARDI DI ANNI IN DUE

Sono fra i più antichi conosciuti, e si trovano a 375 anni luce dalla Terra, in orbita attorno a HIP 11952: una stella antichissima, 12.8 miliardi di anni l’età stimata. Fra gli autori della scoperta, quattro astronomi italiani: tre sono donne, e tutti lavorano all’estero.

Di Marco Malaspina

Dopo il pianeta più piccolo, quello più caldo, quello più nero, quello più liquido, quello più veloce e quello più simile alla Terra, ecco arrivare il turno del pianeta più vecchio. Anzi, dei più vecchi, perché di mondi matusalemme ne sono stati scoperti ben due in un colpo solo. La Terra, con i suoi 4.5 miliardi di anni alle spalle, al confronto è una ragazzina. I due mondi orbitanti nel sistema planetario di HIP 11952, una stella nella costellazione della Balena, di anni ne hanno quasi il triplo: 12.8 miliardi a testa.

A individuarli, misurando lo stellar wobble – la variazione periodica della velocità radiale delle stelle dovuta a uno o più corpi che orbitano loro attorno – con lo spettrografo FEROS, un team di ricercatori guidato da Johny Setiawan, del Max-Planck-Institut für Astronomie. Del team fanno parte tre ricercatrici e un ricercatore italiani, tutti in attività all’estero: Veronica Roccatagliata (responsabile della survey, dello University Observatory di Monaco), Davide Fedele (della Johns Hopkins University, a Baltimore), Anna Pasquali ed Elisabetta Caffau (entrambe dell’università di Heidelberg, in Germania).

I due pianeti, che prendono il nome della stella madre con l’aggiunta delle lettere minuscole ‘b’ e ‘c’, sono entrambi giganti gassosi, con periodo orbitale di 290 giorni per uno e appena 7 giorni per l’altro. Nulla d’eccezionale, due mondi alieni come tanti. Se non fosse per la composizione stella che li ospita, talmente “light” da rendere la presenza di un sistema planetario attorno a essa un fatto del tutto inaspettato. «Il primo esempio di un sistema analogo, in orbita attorno a una stella poverissima di metalli, HIP 13044, l’avevamo individuato già nel 2010», ricorda Veronica Roccatagliata (vedi la news su Media INAF sul “Pianeta extrasolare extragalattico”). «All’epoca pensammo che si trattasse d’un caso più unico che raro. Ora, alla luce di questa nuova osservazione, pare invece che l’esistenza di pianeti attorno a stelle del genere sia più comune del previsto».

Quando dicono “a bassa metallicità”, gli astronomi intendono una stella fatta quasi interamente di idrogeno ed elio, i due elementi più “light” della tavola periodica. E un tipico indicatore di “leggerezza” è la bassa abbondanza di ferro: ebbene, HIP 11952 ha un’abbondanza di ferro pari ad appena l’uno per cento di quella del Sole. Ma c’è di più: oltre a essere straordinariamente povera di metalli, con la sua veneranda età è anche fra i sistemi planetari più antichi che si conoscano. «È come aver trovato un reperto archeologico nel giardino di casa», dice Johny Setiawan. «Questi pianeti, probabilmente, si sono formati quando la Via Lattea era ancora bambina».

L’individuazione di HIP 11952 b e di HIP 11952 c è avvenuta grazie a FEROS (Fibre-fed Extended Range Optical Spectrograph), uno spettrografo installato sul telescopio da 2.2 metri del Max Planck e dell’ESO che sorge all’osservatorio dello European Southern Observatory di La Silla, in Cile.

Per saperne di più:

• Leggi la press release sul sito del Max Planck
• Leggi su Astronomy & Astrophysics l’articolo “Planetary companions around the metal-poor star HIP 11952“, di J. Setiawan, V. Roccatagliata, D. Fedele, Th. Henning, A. Pasquali, M.V. Rodríguez-Ledesma, E. Caffau, U.Seemann e R.J. Klement

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Pianeti Superman

Pianeta in fuga nello spazio interstellare.
Crediti: David A. Aguilar (CfA)

FIONDATI A VELOCITA' QUASI RELATIVISTICHE.

Li chiamano pianeti iperveloci, e vengono sparati da un buco nero a velocità superiori ai 10mila km al secondo. Per ora stanno solo in una simulazione, ma un team di astronomi del CfA sostiene che esistono davvero. E che saremmo pure in grado di vederli.

Di Marco Malaspina

Un autovelox galattico farebbe strage di punti. Poco meno di 50 milioni di chilometri all’ora: a tanto possono arrivare i pianeti iperveloci. Velocità che siamo soliti associare a infinitesimali particelle sparate lungo il tunnel d’un acceleratore. Qui, invece, altro che impalpabili neutrini: a sfrecciare sarebbero interi mondi, eventuali abitanti compresi. Mondi in fuga, scampati alle grinfie d’un buco nero e capaci di lasciarsi alle spalle persino la Via Lattea.

È la conclusione alla quale sono giunti Idan Ginsburg, Avi Loeb e Gary Wegner, astrofisici teorici del Dartmouth College e della Harvard University. Non solo: stando ai risultati delle loro simulazioni, già sottomessi per la pubblicazione a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, con gli strumenti giusti e un pizzico di fortuna potremmo pure vederne qualcuno, di questi pianeti. Per rimanere gravitazionalmente appresso alla loro stella madre, infatti, devono girarle attorno in un’orbita strettissima. Aumentando così fino a una su due le probabilità di osservarne il transito.

«Che io sappia, a parte le particelle subatomiche, non c’è niente che riesca ad abbandonare la nostra galassia più in fretta di quanto facciano questi pianeti in fuga», dice il primo autore dello studio, Idan Ginsburg, del Dartmouth College. «Viverci sopra», aggiunge Avi Loeb dello Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, «è come farsi una cavalcata a briglie sciolte che parte dal centro della galassia per poi perdersi nell’universo».

Ma cos’è che li può scagliare attraverso il cosmo a velocità così pazzesche? Per capirlo, occorre fare un passo indietro, e tornare a circa sette anni fa, quando gli astronomi rimasero di stucco innanzi alla scoperta della prima stella iperveloce, in fuga dalla Via Lattea a quasi due milioni e mezzo di chilometri orari. Stelle del genere, si è poi compreso, sono le sopravvissute d’un sistema binario incappato in un buco nero. Se una delle due soltanto finisce risucchiata dal campo gravitazionale del mostro, l’altra, la più fortunata, strappata dall’abbraccio con la compagna, viene letteralmente fiondata via.

Ora, supponiamo che entrambe abbiano un pianeta o due che orbitavano loro attorno. Che fine farebbero? È esattamente questa la circostanza simulata dai tre astrofisici. Ciò che è emerso è che la stella sopravvissuta potrebbe riuscire a dare uno strappo anche ai suoi pianeti, portandoseli appresso nella sua fuga verso la salvezza. Ma anche il pianeta agganciato all’altra stella, quella condannata a finire nel buco nero, potrebbe riuscire a divincolarsi dall’abbraccio mortale. Se ciò accadesse, la velocità alla quale verrebbe sparato nel buio gelido dello spazio interstellare sarebbe semplicemente folle. Tipicamente, dai 10 ai 16 milioni di chilometri all’ora, dice la simulazione. E in condizioni particolarmente “favorevoli” anche a velocità superiori: fino, appunto, ai 50 milioni di chilometri all’ora che dicevamo. Roba che a stargli dietro verrebbe il fiatone pure all’Enterprise di Star Trek.

Per saperne di più:

• Leggi la press release dello Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
• Leggi su arXiv l’articolo “Hypervelocity Planets and Transits Around Hypervelocity“, di Idan Ginsburg, Avi Loeb, e Gary Wegner

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Quel lago sotto i ghiacci di Europa.

IMMAGINI DAL SISTEMA SOLARE

 

Ecco come le immagini della sonda Galileo dimostrerebbero l'esistenza di laghi sotterranei su Europa. Uno studio pubblicato su Nature che sembra preannunciare JUICE, proposta di missione che concorre al programma Cosmic Vision dell'ESA.

 

Di Livia Giacomini

 

Un montaggio delle immagini di Europa della sonda Galileo (credit dell'immagine nel riquadro: Paul Schenk/NASA)

 

Che Europa, la Luna di Giove, abbia una superficie ghiacciata è ormai fatto ben noto. La sfida che i ricercatori affrontano oggi (e affronteranno in un prossimo futuro), consiste nel capire (e dimostrare) cosa ci sia, sotto quei ghiacci. Sono state recentemente pubblicate prove a favore dell’ipotesi che, a una profondità relativamente superficiale (3 Km), si trovino delle sacche di acqua allo stato liquido, dei veri e propri laghi intrappolati nel ghiaccio. Ipotesi che va a completare il modello dell’interno di Europa, secondo il quale esiste sotto la superficie, sotto una crosta ghiacciata di spessore ipotizzato tra i 10 e i 30 Km, un enorme oceano di acqua liquida i cui movimenti rimodellano costantemente la liscia superficie di ghiaccio della Luna.

L’ultima prova dell’esistenza di questi laghi sotterranei è ben rappresentata dall’immagine di oggi, che utilizza i dati pubblicati a novembre 2011 su Nature, in un articolo a prima firma di Britney Schmidt dell’Università del Texas.

L’immagine è stata ricavata dai dati di Galileo, la sonda NASA lanciata nel 1989, che ha studiato Giove e le sue lune dal 1995 al 2003. È ottenuta combinando immagini nel visibile e una mappa di elevazione del suolo prodotta dalle riprese stereo della sonda. Rosso e viola rappresentano le zone più elevate, il verde rappresenta le depressioni del terreno.

Dall’immagine emerge l’esistenza di una zona di forma circolare, chiamata Macula Thera, di dimensione pari ai grandi laghi del nord America, circa 400/600 metri più depressa del terreno circostante. Una zona che presenta una superficie irregolare, per questo chiamata “cahotic terrain”, terreno caotico, molto diversa dal tipico aspetto della superficie ghiacciata del satellite, liscia e percorsa da crepe.

Le caratteristiche della Macula Thera ben supportano l’esistenza di un lago sotterraneo, che avrebbe fatto sprofondare la crosta sovrastante, oggi formata da uno strato sottile di ghiaccio. Per questo motivo, la superficie di questa zona assumerebbe l’aspetto caratteristico del terreno caotico, composto da blocchi di ghiaccio che, come dei veri iceberg,  galleggiando e muovendosi, formano una superficie frastagliata e irregolare. Conseguenza non secondaria è il fatto che il movimento di questi blocchi sarebbe un meccanismo in grado di trasferire energia e nutrienti tra la superficie e l’oceano sottostante. E ciò permetterebbe di rendere Europa e il suo immenso oceano sotteraneo un luogo “abitabile” (termine da intendersi come “in grado di ospitare forme di vita”).

La scommessa non è da poco, ed è comprensibile che i ricercatori vogliano avere prove dirette dell’esistenza di acqua allo stato liquido nelle profondità di Europa. Prove dirette che potranno essere fornite solo da missioni studiate e disegnate in modo specifico per fornire queste risposte. Tra le varie missioni proposte c’è JUICE (JUpiter ICy moons Explorer), una delle concorrenti del programma ESA Cosmic Vision (se n’è parlato pochi giorni fa anche all’INAF). Se approvata, JUICE osserverà in un prossimo futuro (2030) il sottosuolo di Europa grazie all’uso di strumenti dedicati. In particolare è stato proposto l’uso di un radar, strumento già utilizzato per identificare acqua nel sottosuolo di Marte. Oppure (per rimanere molto, molto più vicino) per individuare sulla Terra il lago sotteraneo Vostok, scoperto grazie a indagini analoghe.

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Una scintillante distesa di stelle. Messier 9.

L'ammasso globulare M9 ripreso
in tutto il suo splendore dal
telescopio spaziale Hubble.
Crediti: NASA&ESA

L'AMMASSO M9 RIPRESO DA HUBBLE.

250.000 stelle nella più dettagliata immagine mai presa dell'ammasso globulare Messier 9. Una vista mozzafiato ottenuta dalla Advanced Camera for Surveys del telescopio spaziale Hubble.

Di Marco Galliani

“Nebulosa priva di stelle nella gamba destra di Ofiuco. Tonda e debole.” Così Charles Messier descrive il nono oggetto del suo celeberrimo catalogo, da lui osservato per la prima volta durante la notte del 28 maggio 1764. In realtà quella macchiolina indefinita era un ammasso di stelle, che William Herschel riuscì a risolvere per la prima volta nel 1784. Da allora la strumentazione astronomica e le tecniche di ripresa hanno fatto passi da gigante, regalandoci viste sempre più dettagliate degli oggetti celesti. E proprio l’immagine di M9, ottenuta dal telescopio spaziale Hubble appena pubblicata ne è la migliore, spettacolare conferma.

Ben 250.000 stelle sono visibili nella ripresa più dettagliata mai ottenuta dell’ammasso globulare, che si trova a circa 25000 anni luce da noi, in direzione del centro della nostra Galassia. Messier 9, così come gli altri ammassi globulari, ospita alcune delle stelle più antiche che popolano la Via Lattea, formatesi quando l’universo aveva solo una piccola frazione della sua età attuale. Oltre ad essere molto più antiche del Sole -- circa il doppio della sua età -- le stelle di Messier 9 possiedono anche una differente composizione chimica, in cui l’abbondanza di elementi pesanti è molto inferiore rispetto a quella riscontrata nella nostra stella. Nella splendida immagine, oltre al nugolo di astri, si percepiscono chiaramente i loro differenti colori. Un caleidoscopio di sfumature, che vanno dal rosso, indice di temperature superficiali relativamente basse, al blu, associato alle stelle più calde.

 Gli spledenti gioielli di Messier 9 - di Stefano Parisini (Inaf-Tv)

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Il pianeta più prezioso dell’Universo: è completamente ricoperto di diamanti.

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Un pianeta prezioso difficile anche da immaginare. E’ la scoperta di qualche mese fa da parte degli astronomi che hanno sognato al momento della scoperta. Ma andiamo con ordine e vediamo come mai l’universo ne è colmo. Utilizzando varie simulazioni al computer, i ricercatori hanno sviluppato un paio di anni fa una strategia per la ricerca di diamanti nello spazio, grandi solo un nanometro (un miliardesimo di metro).

 Queste gemme sono circa 25.000 volte più piccole di un granello di sabbia, troppo piccole per poter essere utilizzate su un anello di fidanzamento. Ma gli astronomi ritengono che queste minuscole particelle siano in grado di fornire preziose informazioni sul modo in cui le molecole ricche di carbonio, la base della vita sulla Terra, si sviluppino nel cosmo. Gli scienziati hanno cominciato a riflettere seriamente sulla presenza di diamanti nello spazio negli anni ‘80, quando studi su meteoriti schiantati sulla Terra hanno rivelato molti frammenti di queste pietre preziose. Gli astronomi hanno determinato che il 3 per cento di tutto il carbonio trovato nei meteoriti è venuto sotto forma di nanodiamanti. I calcoli mostrano che solo un grammo di polvere e gas in una nube cosmica, potrebbe contenere fino a 10.000 miliardi di nanodiamanti.

La domanda a cui gli scienziati cercano di dare una risposta, è il motivo per il quale siano stati visti soltanto due volte, nonostante l’idea sia appunto di una distribuzione abbondante. La risposta la fornisce Charles Bauschlicher dell’Ames Research Center, che afferma che “non si conoscono a sufficienza le proprietà elttroniche affinchè si possano rilevare le impronte digitali”. Per risolvere questo dilemma, Bauschlicher e il suo team di ricerca, hanno utilizzato un software al fine di simulare le condizioni del mezzo interstellare (lo spazio tra le stelle), teoricamente ricco di nanodiamanti. Essi hanno scoperto che questi diamanti spaziali brillano di luce infrarossa, dove il telescopio spaziale Spitzer è particolarmente sensibile. I membri del team sospettano che i diamanti non siano facili da osservare non perché siano stati utilizzati gli strumenti sbagliati nei luoghi sbagliati, ma semplicemente perché necessitano di alta energia.

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Per questo motivo gli astronomi credono che il posto migliore per osservarli sia proprio accanto ad una stella calda. Una volta capito dove cercare, resta l’enigma della loro formazione nello spazio interstellare. “I diamanti dello spazio si formano in condizioni molto diverse dai diamanti che si formano sulla Terra“, dice Louis Allamandola, anch’esso dell’Ames. I diamanti terrestri hanno origine nel mantello, e solo in seguito portati in superficie da condotti vulcanici mediante le eruzioni. Infine, mediante erosione, la kimberlite viene sgretolata liberando i diamanti nella zona circostante in depositi secondari. I diamanti celesti invece hanno origine in aree freddissime nelle nubi molecolari, dove la pressione è miliardi di volte più bassa e la temperatura raggiunge i -240°C. Il risultato di questa ricerca è stato pubblicato sull’Astrophysical Journal.

UN DIAMANTE GRANDE 5 VOLTE LA TERRA. Non tutti sanno che recentemente attorno alla pulsar PSR J1719-1438, è stato scoperto un pianeta composto interamente di diamante dalle dimensioni gigantesche, grazie ai radiotelescopi di Parkes in Australia, al Lovell in Inghilterra ed al radiotelescopio Keck alle Hawaii. O forse si potrebbe dire che si tratta di un diamante delle dimensioni di un pianeta. Le sue dimensioni, con una massa di poco superiore a quella di Giove, ma un raggio inferiore alla metà, ne fanno il diamante più grande mai osservato nell’universo. E se qualcuno già sta sognando di andarlo a recuperare rimarrà deluso nel sapere che la sua distanza dalla Terra è di circa 4000 anni luce. Cosa vuol dire? Che viaggiando ipoteticamente alla velocità della luce impiegheremmo 4000 anni per giungere sino ad esso, e altrettanti per tornarci. Ma se preferite la distanza espressa in chilometri, sappiate che un solo anno luce equivale a circa 10.000 miliardi di chilometri. Per cui, moltiplicando per 4000, saprete quanta strada bisogna percorrere per mettere le mani su questo immenso gioiello cosmico.

Di Renato Sansone

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