Il telescopio a caccia di esopianeti scopre 8 Super-Terre

Le Super-Terre sono esopianeti più massicci e più grandi del nostro pianeta, ma più piccoli dei pianeti giganti come Giove e Saturno. La domanda che rimane è: una Super-Terra potrebbe essere la tanto attesa Terra 2.0?

TESS ha trovato 8 esopianeti considerati Super-Terre. Credito: Bing/DALL-E
TESS ha trovato 8 esopianeti considerati Super-Terre. Credito: Bing/DALL-E

Una delle più grandi ricerche in astronomia riguarda la Terra 2.0. La Terra 2.0 sarebbe un esopianeta con caratteristiche molto simili alle nostre, per composizione, atmosfera e anche dimensioni. Tuttavia, i pianeti più piccoli sono più complicati da trovare rispetto a quelli più grandi.

Questo è uno dei motivi per cui gli esopianeti trovati sono solitamente giganti gassosi come Giove e Saturno. Gli esopianeti delle dimensioni della Terra, o anche quelli più piccoli come Marte, si trovano a una frequenza più bassa proprio perché le tecniche sono migliori per gli oggetti più grandi.

Il telescopio spaziale utilizzato per la ricerca degli esopianeti, chiamato TESS, ha trovato 8 Super-Terre. È interessante notare che sei sono “pianeti chiave” che potrebbero spiegare la mancanza di pianeti delle dimensioni tra la Terra e Nettuno.

Esopianeti

I pianeti che non fanno parte del Sistema Solare sono considerati esopianeti. Possono essere trovati attorno alle stelle o anche da soli. Recentemente, uno studio ha addirittura suggerito il termine “coperta di esopianeti attorno ai buchi neri”.

Il grande interesse degli scienziati è la possibilità di trovare un pianeta extrasolare simile alla Terra. Ciò potrebbe indicare un ambiente favorevole alla vita. Pertanto, la ricerca di quella che viene chiamata Terra 2.0 è attualmente il più grande obiettivo dell'astronomia.

La grande domanda in astronomia

Alla fine di ogni decennio, gli astronomi di tutto il mondo si riuniscono per decidere la grande questione per il decennio successivo. Tra il 2019 e il 2021 sono stati pubblicati diversi articoli con questo intento denominati Astro2020.

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Il consenso tra gli astronomi era che il focus di questo decennio sarebbe stato sugli esopianeti e sulla ricerca della Terra 2.0. Lo stesso telescopio spaziale James Webb è stato lanciato con questo obiettivo, oltre a studiare il giovane Universo. Nel 2019, il Premio Nobel per la fisica è andato agli scienziati che hanno trovato per la prima volta un pianeta extrasolare.

Come trovare i pianeti extrasolari?

I pianeti non emettono luce propria come fanno le stelle. Trovarli è una missione complicata. Il modo più comune è chiamato attraverso eventi transitori di esopianeti.

Un evento transitorio si verifica quando un pianeta extrasolare passa davanti alla stella attorno alla quale orbita, provocando una leggera diminuzione della luminosità della stella per un breve periodo.

Calcolando il tempo in cui la luminosità della stella diminuisce e il periodo durante il quale ciò avviene, è possibile trovare esopianeti. Lo svantaggio è che altri corpi possono provocare lo stesso effetto di altre stelle o addirittura la stella stessa varia la sua luminosità.

TESS

TESS è un telescopio spaziale lanciato come successore di Kepler. L'idea di TESS è studiare questi eventi transitori ed essere in grado di identificare esopianeti in stelle vicine al Sole, cioè stelle che si trovano in una regione vicina.

TESS è un telescopio spaziale con l'obiettivo di ricercare esopianeti attraverso l'analisi transitoria. Credito: NASA
TESS è un telescopio spaziale con l'obiettivo di ricercare esopianeti attraverso l'analisi transitoria. Credito: NASA

TESS ha già trovato 400 esopianeti confermati e più di 6000 attendono conferma. La conferma arriva attraverso ulteriori osservazioni o metodi statistici che possono includere anche l’uso del machine learning.

Perchè non abbiamo trovato pianeti "medi"?

Nello studio degli esopianeti esiste un problema legato alla loro popolazione. Poiché è attraverso i transitori, i pianeti più grandi come Giove e Saturno si trovano più facilmente. Nonostante ciò sono stati trovati anche pianeti come la Terra e anche pianeti più piccoli.

Ma esiste un intervallo di masse in cui pianeti di questo tipo sono difficili da trovare: tra 1,5 volte la massa della Terra e il doppio della massa della Terra.

La domanda rimane: perché questi pianeti non vengono trovati? E se non si formano con la stessa frequenza, perché? Ecco perché gli esopianeti tra queste masse sono chiamati “pianeti chiave”.

Sei pianeti chiave

TESS ha identificato otto Super-Terre che sono esopianeti la cui massa supera quella della Terra rispetto a quella di Nettuno. Sei di questi oggetti rientrano nella gamma considerata pianeti chiave e potrebbero aiutarci a spiegare la loro mancanza di osservazioni.

Una spiegazione è che i pianeti chiave possono perdere la loro atmosfera attraverso qualche processo e i 6 pianeti chiave trovati da TESS possono aiutarci a rispondere a questa domanda. Sono state effettuate simulazioni dei pianeti e uno di essi ha mostrato qualcosa senza precedenti.

Il pianeta con il metano

Per comprendere l'atmosfera di questi pianeti e la loro composizione, i ricercatori che hanno condotto il lavoro hanno effettuato delle simulazioni. Una di queste simulazioni ha mostrato che uno di essi potrebbe presentare una quantità di gas metano che rappresenta una firma biologica.

È ancora troppo presto per confermare se in uno di essi vi sia effettivamente la presenza di metano. Il gruppo sostiene che il telescopio James Webb sarebbe essenziale per confermare la presenza o meno di gas nell'atmosfera dell'esopianeta.