SPAZIO-TEMPO. L’Universo, come sappiamo è davvero sconfinato. Si suppone che ci siano stelle simili al Sole, ma ci si chiede se esistono pianeti rocciosi capaci di ospitare la vita. O comunque di creare zone potenzialmente abitabili. In base ad una nuova ricerca, ottenuta con il supporto del telescopio spaziale Kepler, circa la metà delle stelle, con una temperatura simile a quella del nostro Sole, potrebbe avere un pianeta in grado dimostrare che ci sia acqua sulla sua superficie.
Quando, anni or sono, gli astronomi confermarono la presenza di esopianeti, (cioè di pianeti al di fuori del nostro sistema solare) l’umanità, e la ricerca in genere, iniziò a chiedersi se questi potessero ospitare la vita. Ma la vera domanda era quanti ipotetici esopianeti e correlate stelle simili al sole ci fossero.
Secondo nuove ricerche – che si basano sui dati della missione della NASA con il telescopio spaziale Kepler – circa la metà delle stelle con una temperatura simile a quella del nostro Sole, potrebbe avere un pianeta simile alla terra e di conseguenza un terreno in grado produrre acqua sulla superficie.
La ricerca, fino ad oggi, è riuscita a dimostare che la nostra galassia detiene almeno 300 milioni di questi mondi potenzialmente abitabili; sulla base anche dell’interpretazione più cauta dei risultati di un nuovo studio che sarà pubblicato su The Astronomical Journal.
Non è escluso che alcuni di questi territori rocciosi, potrebbero anche essere molto vicini alla terra. Hanno calcolato sei possibili esopianeti; 4 di essi potrebbero addirittura trovarsi a 30 anni luce dal nostro Sole; e il più vicino – pare – a circa 20 anni luce da noi.
Esistono pianeti rocciosi simili alla terra in grado di dimostare che ci sia acqua sugli altri mondi?
Per quanto tutto sia assolutamente entusiasmante, sono stime ipotetiche; non a caso i numeri minimi di pianeti, sono tratti in base alla stima più prudente che il 7% delle stelle simili al Sole ospitano tali mondi. Tuttavia, al tasso medio previsto è del 50%, potrebbero essercene molti di più.
Questa ricerca, ci aiuta a capire il potenziale di questi pianeti; e inoltre ci guida nell’avere gli elementi giusti per sostenere la vita. Inoltre, è una parte essenziale dell’astrobiologia, lo studio delle origini della vita e del futuro del nostro universo.
Il trattato, è stato scritto da scienziati della NASA che hanno lavorato alla missione Kepler insieme a collaboratori provenienti da tutto il mondo. La NASA ha ritirato il telescopio spaziale nel 2018 dopo aver esaurito il carburante. Nove anni di osservazioni del telescopio, hanno rivelato che ci sono miliardi di pianeti nella nostra galassia – più pianeti che stelle.
“Kepler ci ha già detto che ci sono miliardi di pianeti, ma ora sappiamo che una buona parte di questi pianeti potrebbe essere rocciosa e abitabile“; ha detto l’autore principale Steve Bryson, un ricercatore dell’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley in California. “Anche se questo risultato è ben lontano da un valore finale, e l’acqua sulla superficie di un pianeta è solo uno dei tanti fattori a sostegno della vita, è estremamente eccitante che abbiamo calcolato che questi mondi sono così comuni con una tale sicurezza e precisione“.
Riflessioni su come identificare l’abitabilità
Per calcolare questo tasso di occorrenza*, il team ha esaminato gli esopianeti con un raggio compreso tra 0,5 e 1,5 volte quello della Terra, restringendosi a pianeti che molto probabilmente sono rocciosi. Si sono anche concentrati su stelle simili al nostro Sole per età e temperatura, più o meno fino a 1.500 gradi Fahrenheit.
Si tratta di un’ampia gamma di stelle diverse, ognuna con le proprie proprietà particolari che influiscono sul fatto che i pianeti rocciosi nella sua orbita siano in grado di sostenere l’acqua liquida. Queste complessità sono in parte il motivo per cui è così difficile calcolare quanti pianeti potenzialmente abitabili ci sono là fuori, soprattutto quando anche i nostri telescopi più potenti riescono a malapena a rilevare questi piccoli pianeti. Ecco perché il team di ricerca ha adottato un nuovo approccio.
Questa nuova scoperta è un significativo passo avanti nella missione originale di Keplero per capire quanti mondi potenzialmente abitabili esistono nella nostra galassia. Le precedenti stime della frequenza, nota anche come tasso di occorrenza, di tali pianeti ignoravano la relazione tra la temperatura della stella e il tipo di luce emessa dalla stella e assorbita dal pianeta.
La relazione di Kepler
La nuova analisi tiene conto di queste relazioni. E fornisce una comprensione più completa della capacità di un dato pianeta di sostenere o meno elementi fluidi e potenzialmente la vita. Questo approccio è reso possibile combinando il dataset finale dei segnali planetari di Kepler, con i dati sull’energia prodotta da ogni stella da un’ampia serie di dati della missione Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea.
Questa nuova scoperta è un significativo passo avanti nella missione originale di Kepler per capire quanti mondi potenzialmente abitabili esistono nella nostra galassia. Le precedenti stime della frequenza, nota anche come tasso di occorrenza, di tali pianeti ignoravano la relazione tra la temperatura della stella e il tipo di luce emessa dalla stella e assorbita dal pianeta.
La nuova analisi tiene conto di queste relazioni, e fornisce una comprensione più completa della capacità di un dato pianeta di sostenere o meno materiale allo stato liquido e potenzialmente la vita. Questo approccio è reso possibile combinando il dataset finale dei segnali planetari di Kepler, con i dati sull’energia prodotta da ogni stella da un’ampia serie di dati della missione Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea.
Esistono pianeti rocciosi simili?
“Abbiamo sempre saputo che definire l’abitabilità semplicemente in termini di distanza fisica di un pianeta da una stella, in modo che non faccia troppo caldo o freddo, ci ha lasciato fare un sacco di ipotesi”; ha detto Ravi Kopparapu, autore del documento e scienziato del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. “I dati di Gaia sulle stelle ci hanno permesso di guardare a questi pianeti e alle loro stelle in un modo completamente nuovo”.
Gaia ha fornito informazioni sulla quantità di energia che cade su un pianeta dalla sua stella ospite, in base al flusso di una stella, o la quantità totale di energia che viene emessa in una certa area in un certo periodo di tempo. Questo ha permesso ai ricercatori di affrontare la loro analisi in modo da riconoscere la diversità delle stelle e dei sistemi solari della nostra galassia.
“Non tutte le stelle sono uguali”; ha detto Kopparapu. “E nemmeno tutti i pianeti sono uguali”.
Anche se l’effetto esatto è ancora in fase di ricerca, l’atmosfera di un pianeta calcola quanta luce è necessaria per consentire l’acqua liquida anche sulla superficie di un pianeta.
Usando una stima prudente dell’effetto dell’atmosfera, i ricercatori hanno stimato un tasso di occorrenza di circa il 50%.
Cioè, circa la metà delle stelle simili al Sole hanno pianeti rocciosi in grado di ospitare acqua liquida sulla loro superficie. Una definizione ottimistica alternativa della zona abitabile stima circa il 75%.
Le linee guida di Kepler per la ricerca sul futuro
Questo risultato si basa su un lungo lavoro di analisi dei dati di Kepler per ottenere un tasso di frequenza di fenomeni; e pone le basi per future osservazioni di esopianeti informati, di come ci si aspetta che questi mondi rocciosi e potenzialmente abitabili siano ormai comuni.
La ricerca futura continuerà ad affinare il tasso. Informando la probabilità di trovare questo tipo di pianeti e alimentando i piani per le prossime fasi della ricerca sugli esopianeti, compresi i futuri telescopi.
“Sapere quanto siano comuni i diversi tipi di pianeti è estremamente prezioso per la progettazione delle prossime missioni di ricerca sugli esopianeti”. Dichiara la co-autrice Michelle Kunimoto, che ha lavorato su questo documento dopo aver terminato il dottorato sui tassi di occorrenza degli esopianeti presso la University of British Columbia, e recentemente si è unita al team Transiting Exoplanet Survey Satellite, o TESS, del Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, Massachusetts. “I sondaggi mirati a piccoli pianeti potenzialmente abitabili intorno a stelle simili al Sole dipenderanno da risultati come questi per massimizzare le loro possibilità di successo”.
Conclusioni
Dopo aver rivelato più di 2.800 pianeti confermati al di fuori del nostro sistema solare, i dati raccolti dal telescopio spaziale Kepler continuano a produrre nuove importanti scoperte sul nostro posto nell’universo.
Sebbene il campo visivo di Kepler coprisse solo lo 0,25% del cielo, i suoi dati avrebbero permesso agli scienziati di estrapolare ciò che le nozioni della missione significano per il resto della galassia. Questo lavoro continuerà con TESS, l’attuale telescopio della NASA per la caccia ai pianeti.
“Per me, questo risultato è un esempio di quanto siamo stati in grado di scoprire proprio con quel piccolo sguardo oltre il nostro sistema solare”; ha detto Bryson. “Quello che vediamo è che la nostra galassia è una galassia affascinante, con mondi affascinanti, e alcuni che potrebbero non essere troppo diversi dai nostri”.
*Il tasso di occorrenza di un fenomeno attiene alla frequenza con cui il fenomeno di interesse (es: mortalità a 30 giorni dopo ricovero per infarto acuto delmiocardio, vedi Esempio B) si presenta nella popolazione in studio, unitamente alla velocità con cui esso si verifica..
