Keplero apre lo scrigno dei pianeti abitabili…

Il primo febbraio di quest’anno rimarrà un giorno importante per la ricerca astronomica: la missione Keplero ha rilasciato i dati raccolti per ben 156.453 stelle osservate, dal 2 maggio, data di inizio osservazioni, fino al 16 settembre 2009. I risultati sono di indubbio interesse: sono stati trovati 1235 candidati, cioè oggetti con caratteristiche che fanno pensare a pianeti veri e propri. Questi risultano associati ad un totale di quasi mille stelle.

Come indica un articolo inviato in rete appena due giorni fa, immediatamente successivo alla presentazione ufficiale del catalogo, la distribuzione delle caratteristiche di queste stelle risulta la seguente: 68 pianeti di dimensioni circa simili alla terra, 288 “super Terre” (da 1,25 al doppio del raggio terrestre), 662 delle dimensioni comparabili a Nettuno (da 2 a 6 volte il raggio terrestre), 165 gioviani (da 6 a 15 volte il raggio terrestre) ed infine 19 che arrivano fino a dimensioni doppie rispetto a Giove (da 15 a 22 raggi terrestri).

Nell’intervallo di temperature appropriato per essere considerati in “zona abitabile”, sono stai trovati 54 candidati con dimensioni che vano da quella della Terra fino a superare quella di Giove. Cinque hanno dimensioni che non raggiungono il doppio di quelle terrestri, ma il 74% risulta più piccola di Nettuno.

In particolare, un sistema ha destato l’interesse più generale del pubblico, ed è quello dei sei mondi in orbita intorno a Kepler -11, una stelle di dimensioni paragonabili al Sole, distante 2000 anni luce da noi, nella costellazione del Cigno. La scoperta – resa possibile dall’analisi dei dati di Keplero – fa di Kepler-11 il più “denso” sistema esoplanetario conosciuti. Rispetto al Sistema Solare, cinque dei pianeti del sistema scoperto da Keplero orbitano intorno alla loro stella a distanza minore di quella che c’è tra Mercurio e il Sole, dunque con un periodo orbitale prevedibilmente corto (che risulta essere tra i 10 e i 47 giorni). Tutti e sei i pianeti sono più grandi della Terra e risultano composti da una miscela di gas e materiali rocciosi.

La loro grandezza, la massa, perfino la loro esistenza, è stata determinata da una attentissima analisi del lieve abbassamento di luce proveniente dalla stella Kepler-11, che si verifica in corrispondenza del passaggio dei pianeti sulla linea di vista (RaiNews24 ha dedicato una trasmissione alla scoperta di Kepler-11, con Stefano Sandrelli in studio e Giampaolo Piotto al telefono).

Un confronto tra il sistema di Kepler-11 e il nostro Sistema Solare (Crediti:Tim Pyle, NASA)

Analisi dettagliatissima delle curve di luce, per “scoprire” e caratterizzare il pianeta in passaggio, insomma. E’ in pratica, quello che sarà chiamato a fare  la missione PLATO, se venisse approvata, ma su una scala molto molto più estesa: tanto per dare un’idea, per PLATO si ragiona su una copertura del cielo di circa il 42% (in gradi quadri, vuol dire più di mille, quanto per Kepler sono circa cento)!

Keplero comunque non è affatto avara di risultati interessanti. Nell’agosto dell’anno scorso, il telescopio e la camera della sonda registrarono un transito simultaneo di tre dei pianeti nel sistema. Come già riportato, usando simili tecniche di “transito” la missione Kepler ha già identificato più di 1200 candidati ad esopianeti nel campo che copre circa un quattrocentesimo di tutto il cielo.

Questa intrigante scoperta suggerisce come vi possano essere tantissimi altri pianeti non ancora scoperti orbitanti attorno alle stelle nella nostra galassia. Proprio gli strabilianti risultati di Keplero ci assicurano che, se venisse lanciato, PLATO potrebbe regalarci sorprese ancora più eclatanti….

PLATO, scoperta e studio di pianeti extrasolari

La missione PLATO è una delle tre selezionate dall’ente spaziale europeo (ESA) per lo studio di fattibilità nell’ambito di un programma chiamato “ESA Cosmic Vision” 2015-2025. Lo scopo principale della missione è lo studio di sistemi planetari extrasolari tramite identificazione ed analisi dei “transiti” (il passaggio del pianeta davanti alla sua stella).

PLATO (PLanetary Transits and Oscillations of stars) è arrivata quasi all’esame finale. A metà dell’anno prossimo (giugno 2011) ci sarà infatti la scelta di due missioni da finanziare, in una rosa di tre, tra le quali c’è appunto anche PLATO. Il suo obiettivo è la completa caratterizzazione dei pianeti e delle loro stelle ospiti. Questo implica l’analisi sismica delle stelle attorno alle quali orbitano i pianeti. Tramite PLATO si confida di poter ottenere stime precise di età, massa e raggi delle stelle, che sono parametri importantissimi per ricavare le stesse quantità, questa volta per i pianeti.

Una delle idee portanti del progetto è che tutti i sistemi planetari che PLATO scoprirà potranno essere successivamente osservati da Terra e dalla spazio, con altri strumenti (ecco perché PLATO è stato pensato per rilevare solo le stelle più luminose, ma in un amplissimo arco di cielo). Questo, allo scopo di completare la caratterizzazione dei parametri delle orbite, e definire le proprietà fisico-chimiche dei pianeti e delle loro atmosfere.

PLATO è ideato per cercare pianeti attorno a stelle brillanti. In particolare l’attenzione del progetto è verso pianeti simili alla Terra, ovvero piccoli pianeti in orbite con durata paragonabile ad un anno attorno a stelle di tipo solare.

Una immagine di fantasia di un pianeta in transito davanti alla sua stella (Crediti: NASA, ESA and G. Bacon)

Tra i requisiti scientifici primari sono stati individuati  cinque “campioni” di stelle (al momento i cataloghi sono in corso di definizione), per un totale di più di 250.000 oggetti stellari. Il monitoraggio fotometrico è abbastanza lungo (si pensa superiore ai tre anni). Come già accennato, il campo di vista è molto ampio… anzi davvero enorme: superiore ai mille gradi quadrati (per un veloce confronto, si pensi solo che CoRoT copre appena quattro gradi quadrati, e Keplero arriva a circa cento). La copertura di cielo di PLATO è stimata attorno al 42%, davvero un punto di forza per la missione.

L’equipaggiamento osservativo è di tutto rispetto: abbiamo ben 34 camere a largo campo, divise in quattro set di otto camere ognuna. Ogni set punterà la stessa zona di cielo (per massimizzare il rapporto segnale/rumore); in più sono previste due camere “fast” che dovranno fornire informazioni di “colore” raccogliendo la luce in due diverse bande.

Interessante e innovativa (ed anche … rischiosa) l’idea di far svolgere una gran parte di attività di elaborazione dei dati direttamente a bordo della sonda. Questa è di fatto una necessità, perché altrimenti il flusso richiesto di dati verso terra sarebbe così elevato da risultare tecnicamente improponibile. Già così – tra scienza e informazioni di gestione della sonda – si prevede di dover gestire una vera valanga di dati (circa 110 Gbits al giorno)

Nel Progetto PLATO in Italia sono coinvolti numerosi istituti scientifici. Sono oltre quaranta i ricercatori (tra cui il sottoscritto…) coinvolti in questa prima fase del progetto. I maggiori contributi del team italiano si attendono su diversi aspetti: identificazione delle regioni di cielo dove puntare i telescopi, definizione dei cataloghi di oggetti stellari da far “digerire” a PLATO prima del lancio, stima delle capacità fotometriche delle camere,  studio dell’attività delle stelle indagate da PLATO, stime preventive del numero di pianeti extrasolari che PLATO potrebbe scoprire… insomma, ce ne è di roba da fare.. sperando che PLATO passi l’esame finale, a metà del prossimo anno.

Auguri PLATO! GruppoLocale seguirà da vicino il tuo percorso verso (speriamo) la realizzazione ed il lancio: a proposito, se tutto va bene, PLATO partirà nel 2018. Sembra lontano ma non lo è. I lavori fervono…

Maggiori informazioni e altri dettagli sul sito italiano di PLATO.