Sette mondi per Trappist-1

Ad appena 40 anni luce di distanza, ci sono sette nuovi mondi che orbitano attorno alla stella nana TRAPPIST-1: questa è stata la notizia che da ieri sera, appena uscita dall’embargo, ha girato il web creando una esaltazione che ha trovato debita sponda – come avrete visto –  anche nei telegiornali della sera. Che non è niente male, per una notizia di carattere astronomico. E che è stata subito onorata da Google che ha rapidissimamente predisposto una sua versione dei fatti, davvero notevole per il tratto di dolcezza e simpatia che lo caratterizza.

Quello che trovate su Google oggi… 😉

La cosa indubbiamente eccitante, della scoperta divulgata ieri, è che i pianeti sembrano tutti compatibili con la presenza di acqua allo stato liquido sulla superficie.  E sono proprio di tipo terrestre, a quanto pare.

Ma andiamo con ordine.

In realtà, già nel maggio dello scorso anno, gli astronomi al lavoro con il Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST, per gli amici) avevano annunciato la scoperta di ben tre pianeti attorno al sistema TRAPPIST-1. Da qui, tramite una attenta sinergia di indagine, sono stati il Telescopio Spaziale Spitzer insieme con altri telescopi dell’ESO con base a Terra, a portare il numero dei pianeti del sistema fino al rispettabilissimo numero di sette.

Ricostruzione artistica dei sette “nuovi” mondi, orbitanti intorno a TRAPPIST-1. Crediti: NASA, JPL-Caltech, Spitzer Space Telescope, Robert Hurt (Spitzer, Caltech)

Qual è il vero punto per cui siamo ad una scoperta di grande impatto? In fondo di esopianeti se ne conoscono abbastanza, ormai. Per la precisione, abbiamo cataloghi di qualche migliaio di pianeti extrasolari in una grande varietà di sistemi planetari differenti, scovati con le tecniche più diverse.  Potremmo pensare, niente di nuovo. Solo altri sette che si aggiungono alla lista.

E invece sbaglieremmo drammaticamente.

Sì, perché questi pianeti – a differenza della grande maggioranza di quelli conosciuti – sono probabilmente tutti rocciosi ed anzi simili alle dimensioni della nostra Terra. Stiamo parlando senz’altro del più grande numero di pianeti di tipo terrestri rilevato attorno ad una sola stella.

Stella che, rispetto al nostro Sole, appare piuttosto debole, essendo una stella nana rossa, di suo piuttosto freddina. Ma è anche vero che questi pianeti orbitano sorprendentemente vicino al loro astro, per cui – altra caratteristica decisamente straordinaria – dovrebbero comunque (guarda un po’) presentare temperature superficiali nell’intervallo adeguato per la presenza di acqua liquida sulla superficie.

E soprattutto, non sono così lontani da essere fuori dalla nostra portata conoscitiva.  Anzi. Diventano di fatto i primi candidati per future esplorazioni mirate, che dovranno a questo punto caratterizzare l’atmosfera stessa di questi pianeti potenzialmente abitabili. 

Dovremo arrivare a capire se c’è acqua – o perfino qualche traccia indiretta della presenza di vita – attraverso lo studio dell’atmosfera. E’ un obiettivo eccitante, e per di piu comincia ad essere alla nostra portata: aspettiamo per questo delicato compito la ormai prossima entrata in funzione del successore di Hubble, il James Webb Space Telescope, e l’E-ELT dell’ente spaziale europeo (ESO).

Insomma, l’Universo ci sta regalando continuamente nuove sorprese, sia riguardo la sua natura più intima, profondamente innestata nella struttura dello spazio-tempo (onde gravitazionali) sia riguardo la sua estrema varietà di ambienti e di sistemi planetari (da Proxima b al sistema TRAPPIST-1). Sono evidenze che sempre di più esorbitano dalla sfera degli addetti ai lavori e – grazie alla Grande Rete – innervano velocemente il patrimonio del sapere comune, modificando irreversibilmente il nostro modo di guardare e pensare il mondo, di cercare anche il senso, in esso (a proposito di cercare non è un caso che Google abbia reagito così prontamente, è un segnale di questa rinnovata attenzione per questo prezioso senso di scoperta e di avventura, che ci viene dallo studio del cielo).

Come sempre, alzare lo sguardo implica la possibilità, dolcemente ripetuta e rinnovata, in ogni epoca, di rimanere semplicemente stupiti. E di imparare, parafrasando Shakespeare, che certamente ci sono più cose in cielo e in Terra di quante ne sogni la nostra filosofia. 

Che poi, dite pure quel che volete, ma rimarrà sempre il motivo più stringente e decisivo, per studiare il cosmo.

Terre gemelle, pensieri nuovi…

Non è una notizia da poco, non è una notizia “come tante”. Sono stati autorevolmente confermati i rumors che giravano già da un po’ di tempo per Internet: sì, è stata scoperta una “Terra gemella”, un pianeta roccioso che orbita attorno ad una stella, con caratteristiche simili a quelle della nostra Terra.

Direi che è una di quelle notizie che contribuiscono a dare dei salutari scossoni al nostro modo di pensare l’Universo stesso. Dopo quella delle onde gravitazionali, che ci ha dimostrato (perdonate la drastica semplificazione) come lo spazio tempo sia una struttura morbida esattamente come lo descriveva la Teoria della relatività generale, disponibile a farsi piegare dal proprio contenuto. Come diceva Einstein un secolo fa, certo, ma come ancora non lo recepiva il nostro cervello, una roba strutturalmente cartesiana quando si parli della sua percezione del mondo, cartesiana fino nei suoi più reconditi interstizi.

Un pianeta simile al nostro, così vicino?
Un pianeta simile al nostro, così vicino? E quanto simile? E che dire della vita? E come cambia il pensiero sul cosmo?

Provate a negarlo: per noi il mondo è una roba a tre dimensioni (altezza, larghezza, profondità), dove scorre un tempo che segue e marca il succedersi degli eventi. Un tempo che è radicalmente altra cosa rispetto allo spazio. Ebbene,  nulla di più falso. Dimostrato dalla scienza: niente di più falso. Quello che esiste è una struttura quadridimensionale in cui tempo e spazio sono intrecciati. Vai a capirlo, davvero.

D’altronde, non c’è nulla fa fare: ci vuole (ancora) tempo. Anche per noi, anche per star dietro alle cose.

A pensarci, è ormai luogo comune dire che non stiamo dietro alle conquiste della tecnica, ed è una verità lapalissiana: facci caso, non appena hai finalmente compreso come funziona il tuo smartphone, un po’ al di là della superficie, delle cose minimali, ecco che non si sa come, è diventato improvvisamente vecchio ed è diventato improvvisamente necessario sostituirlo.

E’ invece più difficilmente percepito di come anche la scienza fisica (e soprattutto astrofisica) ci stia forzando a cambiare mentalità, ad adottare un nuovo modo di pensare. Ad abbandonare i vecchi schemi, che non interpretano più il reale, non lo interpretano più in maniera soddisfacente. Ad adottare schemi più elastici, più morbidi, meno “bianco o nero”, più ricchi di sfumature, meno intrappolati nel “vero o falso”, meno rigidi nella limitazione logica del principio di non contraddizione (che è falso, anzi è vero).

La luce è onda. Anzi, è particella. Anzi dipende. Sarà che bisogna iniziare a pensare in modo diverso? Altrimenti rimaniamo presi in queste apparenti contraddizioni…

Ecco dunque che la rivelazione delle onde gravitazionali, da un lato, e la scoperta di un pianeta simile alla Terra che orbita attorno alla stella a noi più vicina, rivoluzionano il nostro pensare “stanco” e statico all’Universo, e lo rivoluzionano da una prospettiva ampia, che abbraccia idealmente le zone più recondite e lontane e quelle a noi più prossime.

Più prossime, sì. Perché la cosa straordinaria è questa, in fondo: che il pianeta così simile al nostro, si sia trovato – tra tutti i posti dove si poteva trovare – nel posto più vicino possibile. Dietro casa, praticamente. In altri termini: tanto vicino che più vicino non si può. Davvero.

Di Proxima b, così vicina e così simile a noi, ce ne dovremo occupare per un bel pezzo. Così come delle onde gravitazionali, che davvero hanno aperto una nuova finestra sul cosmo.

E’ ben presto per dire se c’è vita, sul pianeta. I dati che abbiamo sono pochi e l’indagine è appena cominciata. Rimane di prezioso questo senso di eccitazione, rimane di prezioso – già da ora-  questa consapevolezza del fatto che l’Universo continua a regalarci nuove sorprese. Che la cosa più falsa che possiamo pensare, è che sia tutto conosciuto, tutto già detto, già pensato.

O tutto troppo difficile per essere capito. No, l’Universo si indaga e si può spiegare. Ed è giusto che in questa avventura, in queste nuove scoperte, siano esse pallide increspature dello spazio-tempo o siano invece segnali indiretti ma preziosi della presenza di un pianeta che fa un po’ il verso alla Terra, si partecipi tutti.

Si possa partecipare, tutti.

Noi cerchiamo nel nostro piccolo, di farvi venire a bordo, di aprire la cupola – non solo dell’osservatorio ma anche e soprattutto della nostra testa, spesso così stranamente blindata – per mostrare che sopra di noi c’è questo, c’è uno spettacolo continuo, mirabolante. E che non serve biglietto, per assistere. Ma appena un po’ di curiosità, e di voglia di stupirsi ancora.

Perché lo stupore per la meraviglia del cosmo, c’entra anche in questi tempi così faticosi, così segnati da eventi tragici. Perché ha qualcosa a che vedere con la bellezza, e la bellezza è tanto più necessaria, lo sappiamo, quanto più i tempi sono difficili.

 

Acqua su Marte!

Ormai lo sapranno anche i più distratti (o affaccendati), perché il clamore dell’annuncio della NASA di ieri pomeriggio ha contagiato rapidamente i media, anche i più generalisti. Per dire, ieri al giornale radio del pomeriggio su Radio Tre è stata debitamente riportata (ed era passata appena un’oretta dall’annuncio ufficiale).

Acqua su Marte, dunque. Essendo una notizia NASA si può supporre che siano ragionevolmente sicuri. E se pur non è una assoluta novità (ripesco proprio da questo sito una pur stringata notizia di dodici anni fa…) stavolta le evidenze sembrano decisamente più robuste.

Non è il caso qui di spendere altre parole sulla faccenda in sé, del resto già da ieri sera in rete si potevano trovare molte informazioni qualificate e rigorose, come quella su Media INAF, per esempio. Per chi mastica un po’ di inglese vale certamente la pena percorrere (e magari salvarsi) l’annuncio ufficiale NASA, che – anche qualora fosse smentito – è probabilmente destinato a rimanere (stavolta possiamo dirlo) “storico”. Suggerirei anche, per avere un ragionato quadro d’insieme dell’importanza dell’annuncio, di leggere anche l’intervista che oggi pubblica Il Sussidiario a Piero Benvenuti, professore di Astronomia dell’Università di Padova e segretario dell’Unione Astronomica Mondiale (IAU). Interessante per mettere nel giusto quadro anche gli entusiasmi (appena) un po’ frettolosi riguardo l’eventualità della vita su altri pianeti.

Per il resto, i siti di molti quotidiani riportano la notizia, si può senz’altro fare un giro istruttivo, sempre tenendo presente che anche qualche giornalista può farsi prendere da un po’ di (giustificata) eccitazione. Ma anche se si tratta di Marte, è bene stare con i piedi per terra. Ci vogliono sicuramente conferme e studi approfonditi. Ma la notizia c’è.

Il “cinguettìo” della NASA che riporta lo storico annuncio è stringato e molto assertivo, come potete vedere. Al momento di “andare in stampa” risulta ridiffuso 44.823 volte e inserito come preferito da 29.250 utenti. C’è però da scommettere che quando leggerete queste cifre saranno già abbastanza diverse…

Tanto che anche Google stamattina, devo dire in maniera piuttosto simpatica, celebra l’annuncio NASA con uno dei suoi ormai celebri doodle (cliccate sulla figura per ammirarlo in azione)

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Da un punto di vista più generale, quello che possiamo dire – parrà forse ovvio ma va detto – è che la pletora di sonde e strumenti in giro per il Sistema Solare stanno portando veramente nuova linfa a questa avventura conoscitiva di per se davvero elettrizzante. E che per giunta è seguitissima sui media: a differenza di argomenti senz’altro più elusivi ed esoterici (come molte tematiche cosmologiche) la ricerca sul nostro sistema di pianeti si presta benissimo ad essere divulgata in ampie parti, senza eccessiva banalizzazione.

E’ fin troppo evidente (ne parlavamo anche su Mediterranea qualche settimana fa…) come l’avventura di ricerca nello spazio si configuri come l’inevitabile e logico prolungamento di quella che è stata – nei secoli scorsi – la stupenda avventura della scoperta del nostro stesso pianeta.

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Il viaggio di Colombo. La soglia dell’avventura umana  si sposta sempre avanti, ma l’avventura rimane la stessa… 

Un’avventura che vale la pena di fare tutti, di fare – davvero – insieme.

La Terra, com’era

In nessun posto si era al sicuro, in nessun posto sulla Terra. O almeno, questo è ciò che si aveva qualche miliardo di anni fa, durante l’eone Adeano: il periodo che iniziò circa 4600 milioni di anni fa, terminando poi intorno ai 4000 milioni di anni fa, con il passaggio all’Archeano. Non deve essere stato un periodo facile: il Sistema Solare all’epoca assomigliava più ad una pericolosa galleria di tiro per grandi rocce e pezzi di ghiaccio vaganti, che ad un ambiente tranquillo, potenziale culla per il fiorire di forme viventi.

La pioggia continua di devastazione a cui era soggetto il nostro pianeta, oltre a cancellare impietosamente tutta la storia geologica più antica dalla superficie del nostro pianeta, aveva creato un ambiente desolato, senza ancora alcun segnale della distribuzione delle terre così come noi oggi la conosciamo. Chiaro che in tale situazione era molto difficile per ogni forma di vita puntare alla semplice sopravvivenza, fatta magari eccezione soltanto per i più “intrepidi”, come i batteri capaci di sopravvivere alle temperature più elevate.

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Crediti immagine:  Simone Marchi (SwRI), SSERVINASA

La situazione era veramente dura. Perfino gli oceani che si fossero formati in questo periodo, sarebbero evaporati dopo impatti particolarmente pesanti, per poi magari riformarsi di nuovo. Insomma un ambiente inquieto, in perenne mutamento. Decisamente diverso da quello a cui siamo abituati. L’illustrazione che appare su APOD di oggi mostra come sarebbe potuta sembrare la Terra durante questa epoca: notate le diffuse evidenze di impatto sparse su tutta la superficie, e le striature luminose di lava calda, visibili anche di notte. 

Soltanto dopo un miliardo di anni, in un Sistema Solare decisamente più tranquillo, si sarebbe formato il primo supercontinente

Così, in questa maniera turbolenta ed inquieta, una storia iniziava, una storia di un pianeta come tanti, forse, ma che avrebbe ospitato una forma di vita in grado di interrogarsi sul destino ed il significato dello stesso Universo nel quale viveva. Prima, però, c’era bisogno di una lunga preparazione. 

E’ così: dopotutto, la fretta è una invenzione tutta nostra. Non serve, per l’Universo.

Gemelli diversi

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Rappresentazione artistica del sistema binario XO-2 dove si vede in primo piano uno dei due giganti gassosi orbitanti attorno a XO-2S e il secondo pianeta che le transita davanti; l’oggetto luminoso in alto a destra rappresenta la compagna XO-2N con il suo pianeta transitante (il puntino nero). Crediti: adattamento dell’immagine ESO / L. Calçada

Il cacciatore di pianeti HARPS-N, installato al Telescopio Nazionale Galileo, ne ha scoperti due nuovi attorno alla stella XO-2S, appartenente a un sistema doppio. Anche la compagna, XO-2N, ospita un pianeta, già rivelato nel 2007 col metodo dei transiti. Per la prima volta viene identificato un sistema binario dove entrambe le componenti stellari hanno un mini sistema planetario. Una scoperta made in Italy dall’osservazione spettroscopica all’interpretazione dei dati

Da Media INAF – http://www.media.inaf.it/2014/07/02/gemelli-diversi/

In collaborazione con Caterina Boccato

Un sistema binario con doppio sistema planetario! E’ questa la scoperta di un team di astronomi del programma GAPS – Global Architecture of Planetary Systemscapeggiato da Silvano Desidera dell’INAF di Padova.

Le ultime scoperte nell’ambito dei pianeti extrasolari indicano una sorprendente varietà nelle caratteristiche e nell’architettura dei sistemi planetari. Questa varietà dipende dalle proprietà della stella che ospita i pianeti, dalle caratteristiche del disco circumstellare in cui si forma il sistema e dagli effetti dell’ambiente nei quali le stelle e i loro pianeti evolvono.

Lo studio dei sistemi composti da due stelle con caratteristiche simili e che orbitano a grande distanza una dall’altra attorno al loro comune baricentro, detti sistemi binari larghi, aiuta a capire meglio quali sono i fattori che entrano in gioco nella formazione ed evoluzione dei pianeti, dato che la composizione chimica, l’età e l’ambiente in cui si formano sono sostanzialmente uguali per le due componenti.

I sistemi binari sono inoltre laboratori unici per capire l’evoluzione dinamica dei sistemi planetari dato che, a causa delle interazioni mareali con la nostra Galassia e col passaggio ravvicinato di altre stelle, gli elementi orbitali di questi sistemi cambiano nel corso del tempo.

Attorno alla stella XO-2S, la stella più a sud del sistema binario largo, denominato XO-2, sono stati individuati due nuovi pianeti da un gruppo di astronomi del programma GAPS – Global Architecture of Planetary Systems guidato da Silvano Desidera dell’INAF di Padova.

GAPS è il programma di osservazione INAF per la ricerca e caratterizzazione dei sistemi planetari grazie allo spettrografo HARPS-N, il cacciatore di pianeti extrasolari dell’emisfero boreale montato alTelescopio Nazionale Galileo (TNG) nelle Isole Canarie.

Le misure di velocità radiale indicano la presenza di un nuovo sistema planetario attorno a XO-2S, costituito da un pianeta un po’ più massiccio di Giove a 0,48 unità astronomiche (quindi metà della distanza Terra-Sole) e da un pianeta della massa comparabile a quella di Saturno a 0,13 unità astronomiche. Entrambe le orbite planetarie sono moderatamente eccentriche ma dinamicamente stabili.

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Nell’immagine di sinistra, il sistema planetario attorno alla stella XO-2S. La croce rappresenta la stella, le orbite dei suoi due pianeti (in rosso) confrontate con quelle di Mercurio (in nero), Venere (in blu) e Terra (in verde). Nell’immagine di destra, il sistema planetario XO-2N. La croce rappresenta la stella e l’orbita rossa rappresenta quella del pianeta confrontata con le orbite di Mercurio, Venere e Terra. Crediti: Slivano Desidera.

Al di là dei due nuovi oggetti, ciò che rende eccezionale questo sistema è che è in assoluto il primo sistema binario noto nel quale entrambe le componenti stellari hanno un proprio sistema planetario. “In un sistema binario largo la probabilità di trovare un sistema planetario attorno a una delle componenti è praticamente uguale alla probabilità di trovare un sistema planetario attorno a una stella singola. Ci si aspettava dunque di trovare un risultato di questo tipo, solo che non erano quasi mai stati fatti tentativi sistematici in passato, dato che alcune survey escludevano le binarie e in altri casi veniva considerata una sola delle componenti”, afferma Alessandro Sozzetti dell’INAF di Torino e P.I. della proposta osservativa.

La scoperta è stata compiuta grazie ad un monitoraggio di velocità radiali effettuato in modo intensivo su XO-2S con HARPS-N al TNG, avviato oltre un anno fa. Quando gli studiosi hanno cominciato a sospettare la presenza di pianeti attorno alla stella, è partito anche un programma di osservazioni fotometriche di supporto a quelle spettroscopiche. I dati raccolti alla stazione osservativa “M. G. Fracastoro” di Serra la Nave dell’INAF di Catania e soprattuttoall’Osservatorio Astronomico della Regione Autonoma Valle d’Aosta, centro di ricerca regionale associato all’INAF, hanno permesso di escludere che il segnale fosse imputabile a fenomeni dovuti alla stella. Ulteriori indicazioni in tal senso sono venute anche dall’analisi di dati del sistema XO-2 presi nel 2011 alla stazione osservativa di Asiago dell’INAF di Padova.

Gli studiosi sono così giunti alla conclusione che due pianeti orbitano attorno alla stella XO-2S. La compagna XO-2N, la stella più a nord della coppia, era già nota per il suo pianeta XO-2b (detto anche XO-2Nb), osservato transitare davanti alla stella ogni 2,5 giorni ed avente massa circa la metà di quella di Giove, ovvero di dimensioni confrontabili al gigante gassoso del nostro Sistema Solare. Abbiamo quindi due stelle “gemelle” legate fra loro che ospitano sistemi planetari ben diversi. XO-2N ha un pianeta vicino più piccolo di Giove, XO-2S due pianeti molto più lontani, di cui uno più grande di Giove.

Si tratta del primo caso in assoluto di detection da parte di HARPS-N, ossia i primi due pianeti scoperti con i dati raccolti dal cacciatore di pianeti montato al TNG e che misura le velocità radiali delle stelle, ossia la velocità della stella lungo la linea di osservazione. Dalle variazioni di questa velocità si può stabilire se vi sono uno o più pianeti in orbita attorno alla stella. In precedenza, tramite la misura di dimensioni e massa, HARPS-N aveva confermato pianeti candidati già scoperti col metodo dei transiti grazie al Telescopio Spaziale Kepler della NASA.

Non solo. “Ci sono anche indicazioni di un trend a lungo termine nelle velocità radiali” afferma Silvano Desidera. “Questo indica la presenza di un altro oggetto orbitante attorno a XO-2S, con un periodo orbitale molto più lungo dei 400 giorni in cui abbiamo osservato finora questa stella. Potrebbe trattarsi di un terzo pianeta con un periodo di vari anni oppure di una nana bruna o di una stella di piccola massa con periodo più lungo. Sarà necessario compiere altre osservazioni future per determinare la natura del nuovo oggetto”.

Il sistema XO-2 è il primo esponente scoperto di una nuova famiglia di sistemi esoplanetari, quello dei sistemi binari in cui pianeti orbitano attorno a entrambe le stelle. Il fatto che le due stelle siano estremamente simili e che nella loro fase di formazione ed evoluzione abbiano dato luogo a sistemi planetari molto diversi sarà oggetto di ulteriori studi nel prossimo futuro. È un esempio eclatante di quanto sia varia la casistica e di quanti dati ancora siano necessari per capire fino in fondo i complessi meccanismi di formazione ed evoluzione planetaria.

È anche una buona notizia per l’astronomia e in particolare per quella nostrana, perché tutte le tappe della ricerca che ha portato alla scoperta sono state effettuate da team italiani. Gli azzurri di calcio sono stati eliminati dalla Coppa del mondo, ma la ‘nazionale’ degli astronomi italiani si conferma tra le grandi nella ricerca di altri mondi.

Leggi l’articolo su arxiv: The GAPS programme with HARPS-N@TNG IV: A planetary system around XO-2S

Sabrina e Caterina

Comunicato stampa pubblicato  il 2 luglio 2014 su Media INAF – http://www.media.inaf.it/2014/07/02/gemelli-diversi/

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