venerdì 18 aprile 2014

Kepler-186F, Identificato Il Primo Pianeta Extrasolare Simile Alla Terra Nella Zona Abitabile

Interpretazione artistica di Kepler-186F e della sua stella. Crediti: NASA Ames / SETI Institute / JPL-Caltech

C'è festa alla NASA! Il loro telescopio spaziale Kepler, il "cacciatore di pianeti", ha identificato Kepler-186F, il primo pianeta extrasolare simile alla Terra per grandezza, nella zona abitabile della sua stella Kepler-186.

Per coloro che non ne fossero a conoscenza (voi sicuramente, ragazzi di 3B) per zona abitabile, in Astronomia, si intende la regione intorno ad una stella ove è teoricamente possibile per un pianeta ospitare vita extraterrestre, grazie alle particolari condizioni di temperatura che permettono di mantenere acqua liquida sulla sua superficie. Ovviamente il concetto si basa sulle condizioni favorevoli per la vita, che noi conosciamo sul nostro pianeta. Sapete, infatti, che sulla Terra l'acqua allo stato liquido è essenziale per qualsiasi forma di vita conosciuta.
Ciò precisato, esploriamo questa emozionante nuova scoperta.

Il pianeta è stato rilevato dal telescopio orbitante Kepler, progettato per rilevare periodiche diminuzioni di luminosità delle stelle, causate da pianeti extrasolari che transitano di fronte alla loro stella (metodo del transito).  Da queste piccole variazioni, gli scienziati possono calcolare le dimensioni di un pianeta e fare alcune deduzioni sulla sua composizione.

Secondo i ricercatori il pianeta potrebbe soddisfare due requisiti considerati fondamentali per la vita:

- Kepler-186F è circa il 10% più grande della Terra e ciò  aumenta le probabilità che il pianeta sia roccioso in superficie piuttosto che gassoso.

- Riceve la giusta quantità di radiazione stellare dalla sua stella Kepler-186 e, quindi, in grado di disporre di acqua allo stato liquido.



Questa immagine della NASA mette a confronto i pianeti del nostro sistema solare interno con quelli di Kepler-186, un sistema con una stella e cinque pianeti, a circa 500 anni luce dalla Terra nella costellazione del Cigno. 
Kepler-186 (nota anche come KIC8120608 e KOI-571) è una stella di tipo M1, cioè una nana rossa della sequenza principale. Ha una temperatura di 3788 +/-54 K (K è il simbolo del grado Kelvin) e un'abbondanza di ferro pari alla metà di quella del Sole. 
Quattro pianeti designati come Kepler-186b-e, tutti più piccoli di 1.5 R( è il simbolo astronomico della Terra) con periodi orbitali compresi tra 3,9 e 22,4 giorni, sono stati confermati nei primi due anni di dati raccolti da Kepler. Il quinto pianeta candidato è Kepler-186F rilevato con un ulteriore anno di dati.

Sulla base dei dati di modellazione spettroscopica e degli algoritmi utilizzati dai ricercatori, risulta che Kepler-186F ha un periodo orbitale di 129,9 giorni, un rapporto raggio del pianeta/raggio della stella di 0,021  ed una stima del raggio planetario di 1,11 ± 0,14 R.

I ricercatori hanno utilizzato modelli dell'evoluzione termica planetaria  per comprendere la composizione dei pianeti del sistema Kepler-186. Queste teorie prevedono essere improbabile che i pianeti con raggi inferiori a circa 1.5 R⊕ siano circondati da involucri di gas H/He (idrogeno, elio), anche se un sottile involucro H/He intorno a Kepler-186F non può essere del tutto escluso.

Kepler- 186F non ha probabilmente un'atmosfera ricca di H2, ma resta comunque una degenerazione tra le quantità relative di ferro, silicati e acqua, dato che il pianeta potrebbe contenere tutte queste abbondanti componenti cosmiche. Le stime di massa per Kepler-186F possono quindi variare da 0,32 M⊕ (se composto da acqua pura/ghiaccio), a 3.77 M⊕ (se il pianeta è composto da ferro puro), mentre una composizione simile a quella della Terra(ferro circa 1/3  e silicati 2/3) darebbe una massa intermedia di 1,44 M⊕.

Per Kepler-186, la stima conservativa della zona abitabile (probabilmente più ristretta rispetto all'effettivo anello delle distanze abitabili) si estende in un range tra 0,22 AU e 0,40 AU (unità astronomiche).
I quattro pianeti interni (b,c,d,e) sono troppo caldi per entrare nella zona abitabile. Kepler-186F riceve più o meno il 32% dell'intensità della radiazione stellare, come quella che la Terra riceve dal sole. Nonostante riceva meno energia rispetto a quella che la Terra riceve dal Sole, Kepler-186F è all'interno della zona abitabile con tutta la sua orbita.
È difficile per un pianeta delle dimensioni terrestri, che si trova nella zona abitabile di una stella di tipo M, mantenere dell'acqua liquida in superficie, ma, essendo nella porzione esterna della zona abitabile della sua stella, queste difficoltà si riducono.

La presenza di un sesto pianeta orbitante tra e ed f non è esclusa dalle osservazioni; se tale pianeta dovesse avere una modesta inclinazione di pochi gradi rispetto al piano comune degli altri pianeti non si osserverebbe alcun transito.

Per avere un'idea della distanza del sistema Kepler-186, occorre sapere che un anno luce è pari a circa 10 trilioni di chilometri, precisamente a 9 460 730 472 580 800 metri, pertanto i 500 anni luce di Kepler-186F corrispondono a circa 5000 trilioni di chilometri!
È quindi molto difficile per gli astronomi sapere con certezza se Kepler-186F può sostenere la vita. Il pianeta è troppo lontano anche per i telescopi spaziali di nuova generazione come il James Webb della NASA, il cui lancio è fissato nel 2018.

Dal suo lancio, avvenuto nel 2009, Kepler ha confermato l'esistenza di 961 pianeti extrasolari, ma solo poche decine si trovano nella zona abitabile della loro stella. La maggior parte di essi sono gigantesche palle di gas come Giove e Saturno, e si trovano in luoghi non ideali per la vita. Gli scienziati, negli ultimi anni, hanno trovato anche pianeti leggermente più grandi della Terra, nella zona abitabile, chiamati "super Terre", ma non è chiaro se siano rocciosi.

L'ultima scoperta è il pianeta più simile alla Terra per dimensioni rispetto a qualsiasi altro pianeta conosciuto nella zona abitabile.

Il presente articolo si basa sulle informazioni fornite dal paper originale della NASA "An Earth-sized Planet in the Habitable Zone of a Cool Star", pubblicato su Science Magazine, 18 aprile 2014, vol. 344 no. 6181 pp 277-280 
DOI: 10.1126/science.1249403 

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