Rappresentazione artistica del sistema Kepler 10 che contiene pianeti con masse 2,2 e 1,4 volte quella della Terra. (NASA/Ames/JPL-Caltech)
Secondo i risultati di una recente ricerca, solo nella Via Lattea ci sarebbero almeno 100 miliardi di pianeti, in media uno per ogni stella. Ma la stima potrebbe essere al ribasso.
Che ce ne siano tanti è ormai chiaro, grazie in particolare al telescopio spaziale Kepler della NASA, che nei suoi quasi 4 anni di operatività, non ha fatto altro che scoprirne in continuazione. Ma i pianeti extrasolari sarebbero almeno 100 miliardi solo nella nostra Galassia, e quindi svariati miliardi di miliardi nell’Universo, secondo una stima pubblicata sulla rivista The Astrophysical Journal da un gruppo di ricercatori coordinato da Jonathan Swift del California Institute of Technology (Caltech). Al punto che la presenza di un sistema planetario attorno a una stella andrebbe considerato la norma, piuttosto che l’eccezione. Fatto questo che, sinceramente, non mi meraviglia affatto. Sarebbe stato davvero strano se una delle poche stelle attorno a cui orbitano dei pianeti, tra le centinaia di miliardi che formano la Via Lattea, fosse stato il Sole. E, dal mio punto di vista, sarebbe davvero MOLTO strano se l’unico luogo dell’Universo in cui si è sviluppata la vita fosse il pianeta Terra. Chiusa la parentesi, torniamo a noi.
Swift e i suoi colleghi sono arrivati a questa conclusione studiando un sistema di 5 pianeti attorno a una stella catalogata come Kepler 32 (scoperto appunto da Kepler). La stella è una nana di tipo M, un tipo di stella che costituisce più o meno i tre quarti delle stelle della nostra Galassia. Due pianeti in orbita attorno a questa stella era già noti, ma il team del Caltech ne ha confermati altri tre (tutti e cinque sono di dimensioni simili alla Terra, e orbitano abbastanza vicino alla stella). Si tratta di un sistema particolare, perché l’orientamento delle orbite dei pianeti rispetto alla Terra è tale che tutti e 5 i pianeti oscurano parzialmente la luce della stella quando passano tra essa e il telescopio. In questo modo è possibile stimare con precisione dimensioni e periodo orbitale di tutti e 5 i pianeti.
Per prima cosa, i ricercatori hanno usato questo sistema planetario per stimare il numero di pianeti presente nella nostra Galassia. Hanno calcolato la probabilità che un sistema planetario in orbita attorno a una stella di tipo M offra quel tipo di vista “di taglio” che permette di studiarlo così bene, e l’hanno combinata con il numero di sistemi planetari che Kepler è in grado di osservare. Hanno calcolato quindi che in media ci sarebbe un pianeta per ognuna delle stelle della nostra Galassia. Nel farlo però hanno considerato soltanto le stelle di tipo M: per cui, per loro stessa ammissione, la stima è probabilmente conservativa. Includendo anche altri tipi di stelle, o considerando nel calcolo delle probabilità anche i pianeti che orbitano a distanze molto maggiori dalle loro stelle, si potrebbe arrivare anche a due pianeti per stella.
Se sistemi di questo tipo sono molto comuni, la stessa cosa non si può dire del Sistema Solare. E’ bene ricordare che le stelle di tipo M sono stelle molto diverse dal Sole: sono molto più piccole e più fredde, e i pianeti che si formano attorno ad esse orbitano a distanze molto ravvicinate. Per capirci, quello di Kepler 32 è un mini-sistema planetario, è infatti racchiuso in una distanza pari a un terzo del raggio dell’orbita di Mercurio attorno al Sole. Insomma, la “norma” cosmica sembrerebbero essere quella di sistemi planetari piccoli e compatti di questo tipo. Ma è molto probabile che ciò sia dovuto al fatto che è più facile scoprire i pianeti vicini alla loro stella che non quelli più distanti.
In questo diagramma, sull’asse verticale sono riportate le percentuali di stelle attorno a cui orbitano pianeti di vario tipo indicati nell’asse orizzontale. (F. Fressin/CfA)
Ma i risultati di un’altra ricerca, condotta contemporaneamente da un gruppo di ricercatori del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), e sempre basata sui dati di Kepler, indicano che anche praticamente tutte le stelle di tipo solare hanno in orbita attorno a loro dei pianeti e che circa il 17% di questi hanno dimensioni simili alla Terra e orbite con un raggio inferiore alla distanza che separa Mercurio dal Sole. Considerando come numero di stelle che formano la Via Lattea il limite inferiore di 100 miliardi, esisterebbero quindi almeno 17 miliardi di esopianeti di tipo terrestre.
In particolare, il 17% delle stelle possiede un pianeta di massa compresa tra 0,8 e 1,25 masse terrestri con un periodo orbitale uguale o inferiore a 85 giorni. Circa un quarto delle stelle ha attorno a sé una superterra (massa compresa tra 1,25 e 2 volte quella della Terra) con un’orbita della durata di 150 giorni o meno. La stessa percentuale di stelle avrebbe un mini-Nettuno (2-4 la massa della Terra) con periodi orbitali fino a 250 giorni. I pianeti più grandi sarebbero meno comuni. Soltanto circa il 3% delle stelle avrebbe pianeti grandi come Nettuno, ed il 5% pianeti giganti simili a Giove con orbite della durata di 400 giorni o meno. In conclusione quindi non sembrerebbero esserci stelle, forse ad eccezione delle giganti blu, attorno alle quali i sistemi planetari si formano preferenzialmente.
