SCOPERTO IL PRIMO ESOPIANETA DELLA MASSA DELLA NOSTRA TERRA

TESS, il famoso cacciatore di esopianeti della NASA ha trovato il suo primo mondo in zona abitabile di dimensioni terrestri.
Il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA ha scoperto il suo primo pianeta delle dimensioni della Terra nella zona abitabile della sua stella, la gamma di distanze in cui le condizioni possono essere giuste per consentire la presenza di acqua liquida sulla superficie. Gli scienziati hanno confermato la scoperta, chiamata TOI 700 d, utilizzando il telescopio spaziale Spitzer della NASA e hanno modellato i potenziali ambienti del pianeta per aiutare a modellare le osservazioni future.

 

TOI 700 d è uno dei pochi pianeti delle dimensioni della Terra scoperti finora nella zona abitabile di una stella.

 
Altri includono diversi pianeti nel sistema TRAPPIST-1 e altri mondi scoperti dal telescopio spaziale Kepler della NASA.
 
TESS è stato progettato e lanciato specificamente per trovare pianeti delle dimensioni della Terra in orbita attorno alle stelle vicine. I pianeti attorno alle stelle vicine sono più facili da seguire con telescopi più grandi nello spazio e sulla Terra. La scoperta di TOI 700 d è una scoperta scientifica fondamentale per TESS. Confermare le dimensioni del pianeta e lo stato della zona abitabile con Spitzer è un'altra vittoria per Spitzer mentre si avvicina alla fine delle operazioni scientifiche questo gennaio.
TESS monitora ampie fasce di cielo, chiamate settori, per 27 giorni alla volta. Questo lungo sguardo consente al satellite di tracciare i cambiamenti nella luminosità stellare causati da un pianeta in orbita che attraversa davanti alla sua stella dalla nostra prospettiva, un evento chiamato transito.
 
TOI 700 è una piccola e fantastica stella nana M situata a poco più di 100 anni luce di distanza nella costellazione meridionale del Dorado. È circa il 40% della massa e delle dimensioni del Sole e circa la metà della sua temperatura superficiale. La stella appare in 11 dei 13 settori TESS osservati durante il primo anno della missione e gli scienziati hanno rilevato più transiti dai suoi tre pianeti.
 
La stella è stata originariamente classificata erroneamente nel database TESS come più simile al nostro Sole, il che significava che i pianeti apparivano più grandi e più caldi di quanto non siano in realtà. Diversi ricercatori, tra cui Alton Spencer, uno studente di scuola superiore che lavora con i membri del team TESS, hanno identificato l'errore.
 
"Quando abbiamo corretto i parametri della stella, le dimensioni dei suoi pianeti sono diminuite e ci siamo resi conto che quello più esterno aveva all'incirca le dimensioni della Terra e si trovava nella zona abitabile", ha detto Emily Gilbert, una studentessa laureata presso l'Università di Chicago. "Inoltre, in 11 mesi di dati non abbiamo visto bagliori dalla stella, il che aumenta le possibilità che TOI 700 d sia abitabile e rende più facile modellare le sue condizioni atmosferiche e di superficie."
 
Gilbert e altri ricercatori hanno presentato i risultati al 235 ° incontro dell'American Astronomical Society a Honolulu, e tre articoli - uno dei quali diretto da Gilbert - sono stati presentati a riviste scientifiche.
 

Il primo esopianeta abitabile di dimensioni terrestri

Il pianeta più interno, chiamato TOI 700 b, è quasi esattamente delle dimensioni della Terra, è probabilmente roccioso e completa un'orbita ogni 10 giorni. Il pianeta centrale, TOI 700 c, è 2,6 volte più grande della Terra - tra le dimensioni della Terra e di Nettuno - orbita ogni 16 giorni ed è probabilmente un mondo dominato dal gas. TOI 700 d, il pianeta più esterno conosciuto nel sistema e l'unico nella zona abitabile, misura il 20% più grande della Terra, orbita ogni 37 giorni e riceve dalla sua stella l'86% dell'energia che il Sole fornisce alla Terra. Si pensa che tutti i pianeti siano agganciati in modo marziale alla loro stella, il che significa che ruotano una volta per orbita in modo che un lato sia costantemente bagnato dalla luce del giorno.
 
I dati di Spitzer hanno accresciuto la fiducia degli scienziati che TOI 700 d sia un pianeta reale e hanno acuito le misurazioni del suo periodo orbitale del 56% e delle sue dimensioni del 38%. Ha anche escluso altre possibili cause astrofisiche del segnale di transito, come la presenza di una stella compagna più piccola e più debole nel sistema.
Poiché TOI 700 è luminoso, vicino e non mostra alcun segno di brillamenti stellari, il sistema è un ottimo candidato per misurazioni di massa precise dagli attuali osservatori terrestri. Queste misurazioni potrebbero confermare le stime degli scienziati secondo cui i pianeti interno ed esterno sono rocciosi e il pianeta centrale è fatto di gas. Le analisi della composizione atmosferica di un esopianeta costituiscono il primo passo per cercare tracce di vita oltre la Terra. Ma oltre a questo, è necessario verificare  molti altri aspetti dell’abitabilità della superficie di un pianeta che sono influenzati da ciò che sta accadendo sotto di essa. Pertento entrano in gioco anche le caratteristiche delle rocce, le temperature e la pressione estrema.

Sulla Terra, le dinamiche interne e la struttura del mantello di silicato e del nucleo metallico guidano la tettonica delle placche e generano la geodinamo che alimenta il nostro campo magnetico. La vita come la conosciamo sarebbe impossibile senza questa protezione. Allo stesso modo, le dinamiche interne e la struttura delle super-Terre danno forma alle condizioni delle superfici di questa categoria di esopianeti.

 

Le missioni future potrebbero essere in grado di identificare se i pianeti hanno atmosfere e, in tal caso, persino determinare la loro composizione.

Sebbene le condizioni esatte su TOI 700 d siano sconosciute, gli scienziati possono utilizzare le informazioni attuali, come le dimensioni del pianeta e il tipo di stella su cui orbita, per generare modelli computerizzati e fare previsioni. I ricercatori del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, hanno modellato 20 potenziali ambienti di TOI 700 d per valutare se una qualsiasi versione si tradurrebbe in temperature superficiali e pressioni adatte all'abitabilità.
 
I loro modelli climatici 3D hanno esaminato una varietà di tipi di superficie e composizioni atmosferiche tipicamente associate a ciò che gli scienziati considerano mondi potenzialmente abitabili. Poiché TOI 700 d è legato alla marea alla sua stella, le formazioni nuvolose del pianeta e i modelli di vento potrebbero essere sorprendentemente diversi da quelli della Terra.
 
Una simulazione includeva un TOI 700 d coperto da un oceano con un'atmosfera densa e dominata dall'anidride carbonica, simile a quella che gli scienziati sospettano circondasse Marte quando era giovane. L'atmosfera del modello contiene uno strato profondo di nuvole sul lato rivolto verso le stelle. Un altro modello raffigura TOI 700 d come una versione terrestre senza nuvole della moderna Terra, dove i venti fluiscono lontano dal lato notturno del pianeta e convergono sul punto direttamente rivolto verso la stella.
Quando la luce delle stelle passa attraverso l'atmosfera di un pianeta, interagisce con molecole come l'anidride carbonica e l'azoto per produrre segnali distinti, chiamati linee spettrali. Il team di modellazione, guidato da Gabrielle Engelmann-Suissa, assistente di ricerca in visita dell'Associazione di ricerca spaziale dell'università a Goddard, ha prodotto spettri simulati per le 20 versioni modellate di TOI 700 d.
Il lavoro di modellazione è stato finanziato attraverso la collaborazione degli ambienti extrasolari dei venditori presso Goddard, una collaborazione multidisciplinare che riunisce esperti per costruire modelli informatici completi e sofisticati per analizzare meglio le osservazioni attuali e future degli esopianeti.
 
Nell'immagine (credit: Goddard Space Flight Center della NASA) i tre pianeti del sistema TOI 700, illustrati qui, orbitano attorno a una piccola e fredda stella nana. M. TOI 700 d è il primo mondo in zona abitabile di dimensioni terrestri scoperto da TESS.
 
Fonte: NASA