L’immagine mostra un paragone tra la grandezza della Terra rispetto al Sole e quella della SuperTerra HD 97658b rispetto alla sua stella HD 97658. (Crediti: Jason Eastman e Diana Dragomir).
HD 97658 è una stella brillante, visibile anche ad occhio nudo, che si trova a circa 70 anni luce dalla Terra. Ma per gli astronomi la vera protagonista è HD 97658b, una super-Terra, di circa due volte il diametro della Terra e un po’ meno di otto volte la sua massa, che non ha alcun corrispettivo nel nostro Sistema Solare. Benché l’esistenza di questo esopianeta non sia una novità, determinare le sue dimensioni esatte e la sua massa costituisce un’autentica sfida. Ora, una ricerca che comparirà oggi sulla rivista Astrophysical Journal Letters, coordinata da Diana Dragomir, post-Doc a Las Cumbres Observatory Global Telescope (LCOGT) di Santa Barbara, compie significativi passi avanti in queste direzioni.
Con super-Terra si intende un pianeta che ha una massa e un raggio compresi tra le misure della Terra e quelle di Nettuno. Il nome si riferisce quindi solo alla sua massa, e non ha nulla a che vedere con altre caratteristiche – quali temperatura, geologia, geofisica, atmosfera, etc. – a noi ben note grazi agli studi effettuati sul nostro pianeta. HD 97658b è stato scoperto nel 2011 dagli astronomi del Keck Observatory con una tecnica che sfrutta l’effetto Doppler. Era stato possibile fissare solo il limite inferiore per la sua massa; per il resto l’esopianeta restava un mistero.
Diana Dragomir ha analizzato con attenzione i movimenti di HD 97658b con il telescopio spaziale Microvariability & Oscillations of Stars (MOST) situato in Canada: in orbita dal , si trova a circa 510 miglia di altezza. Tutti i dati raccolti con questo strumento sono poi stati studiati utilizzando un codice elaborato da Jason Eastman, un altro borsista post-Doc del Las Cumbres Observatory Global Telescope Network (LCOGT).
Transiti, come quelli osservati da Diana Dragomir, si verificano quando l’orbita di un pianeta lo porta di fronte alla sua stella madre e riduce la quantità di luce che vediamo brillare dalla stella. Cali di luminosità si accompagnano ad ogni orbita, e sono visibili con precisione se l’orbita è in linea con il nostro punto di osservazione sulla Terra. Per un pianeta non molto più grande del nostro, che orbita attorno ad una stella quasi grande come il Sole, le variazioni luminose sono molto piccole, ma comunque rilevabili dal telescopio MOST.
Rappresentazione artistica del telescopio MOST. (Crediti: Canadian Space Agency).
La prima relazione sui transiti nel sistema HD 97658 nel 2011 si è rivelata inconcludente. Diana Dragomir aveva capito che le effemeridi dell’orbita del pianeta (un calendario per prevedere quando il pianeta potrebbe transitare di fronte alla sua stella) non era esatto. Ha convinto la squadra di ricercatori ad ampliare i parametri di ricerca e l’anno scorso, durante l’ultima finestra di osservazione possibile per questa stella, i dati raccolti hanno confermato le previsioni concernenti il suo transito. Un anno dopo, ulteriori osservazioni su HD 97658 hanno corroborato le ipotesi effettuate in precedenza permettendo al team di Diana Dragomir di stimare, per la prima volta, la vera dimensione del pianeta e la sua massa.
“Misurare le dimensioni e la massa di un pianeta extrasolare porta ad una determinazione più precisa della sua densità che, a sua volta, permette agli astronomi di dire qualcosa sulla sua composizione”, ha spiegato Diana Dragomir. “Misurare le proprietà delle super-Terre, in particolare, ci dice se sono prevalentemente rocciose, ricche di acqua, giganti gassosi oppure qualcosa di completamente diverso”. La densità media di HD 97658b è di circa quattro grammi per centimetro cubo, un terzo della densità del piombo, ma più densa maggior parte delle rocce. Questo valore ha un grande significato – è circa il 70% della densità media della Terra – in quanto la gravità superficiale di HD 97658b potrebbe supportare una spessa atmosfera, per quanto sia improbabile che esistano forme di vita capaci di respirare quei gas.
Da questo studio sappiamo anche che il pianeta orbita attorno al suo sole ogni 9,5 giorni, a una distanza inferiore a quella della Terra rispetto al Sole di una decina di volte. Soprattutto questa peculiarità conferma che HD 97658b è troppo vicina alla sua stella madre per essere nella zona abitabile, la Goldilocks Zone. Il soprannome Goldilocks è indubbiamente calzante: se un pianeta è troppo vicino alla sua stella, fa troppo caldo, se è troppo lontano, è troppo freddo, ma se si trova nell’intervallo “giusto” per gartantire la presenza di oceani di acqua liquida, allora siamo in presenza di una delle condizioni necessarie per la vita (almeno qui sulla Terra).
Le osservazioni condotte negli ultimi anni confermano che i sistemi con pianeti massicci (all’incirca la massa di Giove) dal raggio orbitale molto piccolo sono abbastanza comuni, pur essendo generalmente inaspettati. L’attuale numero di esopianeti confermati supera i 600, scoperti per lo più grazie allo studio della velocità radiale. Si pone in controtendenza la scoperta di HD 97658b, che orbita intorno alla sua stella ad una distanza maggiore di molti dei pianeti extrasolari attualmente noti; HD 97658b è, infatti, solo la seconda SuperTerra nota che ha questa caratteristica.
Fonte:phys.org/news/2013-07-astronomer-uncovers-hidden-identity-exoplanet.html.
