Come Tatooine, un mondo con due soli scoperto dal telescopio Tess della Nasa
Riconosciuto grazie all’intuizione di uno stagista all’ultimo anno di liceo, dai dati della sonda americana a caccia di esopianeti. Al catalogo si aggiunge anche un altro pianeta simile alla Terra nella fascia di abitabilità ad appena 100 anni luce da noi
di Matteo Marini (la Repubblica, 07 Gennaio 2020)
ALBE, tramonti e soli che si eclissano in una danza stellare quotidiana, è quello che potremmo ammirare nel cielo di Tatooine, il pianeta natale della famiglia Skywalker in Star Wars, un mondo divenuto un’icona nell’immaginario fantascientifico e della cinematografia. Ma è meno fantasioso di quanto possa sembrare. Il telescopio spaziale della Nasa Tess ha infatti scoperto il suo primo pianeta che orbita attorno a una coppia di stelle. E sembra che la presenza di altri mondi con un doppio sole sia una regola più che un’eccezione: già il telescopio Kepler ne aveva trovati 12 in dieci sistemi planetari. Per Tess, lanciato ad aprile 2018, si tratta di una prima volta, e anche per il suo scopritore, uno stagista al suo ultimo anno di liceo. E nell’album del nuovo “cacciatore di pianeti” compare anche il primo di taglia terrestre, che orbita nella cosiddetta “fascia abitabile” e potrebbe avere acqua liquida sulla sua superficie.
Un cielo, due stelle
Al termine del suo ultimo anno di “High school” Wolf Cukier ha svolto uno stage al Goddard Space Flight Center della Nasa, nel Maryland. Il suo compito era quello di esaminare i dati sul calo di luminosità delle stelle prodotti da Tess. Quando ha notato un’anomalia: “Stavo cercando tra i dati quelle che erano state spuntate come binarie ad eclisse, un sistema dove due stelle girano una attorno all’altra e dal nostro punto di osservazione si eclissano a ogni orbita - afferma Cukier nella press release diffusa dalla Nasa - tre giorni dopo l’inizio del mio stage ho visto un segnale da un sistema chiamato TOI 1338, all’inizio pensavo fosse un’eclissi stellare, ma le tempistiche erano sbagliate. È saltato fuori che era un pianeta”.
Cukier è diventato così co-autore dello studio che descrive la scoperta, presentato all’American astronomical meeting di Honolulu: un pianeta che orbita attorno a due stelle, a circa 1.300 anni luce da noi, nella piccola costellazione del Pittore, visibile dall’emisfero australe. Riuscire a distinguere un pianeta nella danza delle due stelle è un compito arduo, perché i segnali confondono gli algoritmi. Per questo l’intuizione del giovane studente è stata cruciale. Per ora, tuttavia, immaginare un doppio tramonto come quello su Tatooine, è piuttosto difficile: TOI 1338 b (ciascun pianeta appena scoperto prende il nome dalla sua stella con l’aggiunta delle lettere dell’alfabeto) ha infatti una massa compresa tra quelle di Nettuno e Saturno. Potrebbe dunque non avere una superficie e un’atmosfera come quelle terrestri per godere dello spettacolo.
Tess è solo all’inizio del lavoro e sta producendo dati a tonnellate. Con quattro camere scruta il cielo, scattando una foto ogni 30 minuti per 27 giorni consecutivi. Quando la luce di una stella si affievolisce, con una certa regolarità, potrebbe essere dovuto a un pianeta che le passa davanti. Con questo metodo (detto “del transito”), Kepler ha scoperto oltre 2.700 pianeti confermati su 4.100 totali.
Un nuovo ’cugino’ della Terra
Dall’ottobre 2018 la seconda missione di Kepler (K2) è stata dichiarata conclusa e il testimone è passato a Tess, che ha al suo attivo appena 37 pianeti. Ma tra questi c’è anche il suo primo mondo simile al nostro. Almeno sulla carta e per i pochi dati disponibili. Orbita attorno a una stella più piccola e fredda del nostro Sole, ad appena 100 anni luce di distanza da noi, quindi relativamente vicino. Si chiama TOI 700 d, è il terzo di questo sistema stellare: “Tess è stato progettato e lanciato apposta per trovare pianeti di taglia terrestre in orbita attorno a stelle vicine - spiega Paul Hertz, astrofisico della Nasa - i pianeti attorno a stelle vicine sono i più facili da seguire con grandi telescopi da Terra e dallo spazio”. La scoperta è stata confermata anche dai dati del telescopio spaziale Spitzer.
TOI 700 d è il più esterno dei tre pianeti attorno a questa stella, il primo e più interno ha la stessa massa della Terra, ma è molto vicino. Il secondo è due e volte e mezzo il nostro pianeta mentre. Il terzo è lui: 20 per cento più grande della Terra e alla distanza giusta perché riceve dalla sua stella circa l’86% di energia che noi riceviamo dal Sole. Abbastanza per alzare la temperatura superficiale al di sopra dello zero. Ma ci sono delle controindicazioni in questo mondo lontano: come gli altri suoi “fratelli” dello stesso sistema, è in rotazione sincrona: significa che mostra al suo sole sempre lo stesso emisfero (come fa la Luna con la Terra). Una rotazione, un giorno dunque, dura 37 dei nostri ma non c’è alternanza di luce e buio. Mentre una faccia è costantemente illuminata, e quindi molto calda, l’altra è ghiacciata, sempre in ombra. Nessuno di noi vorrebbe vivere in un mondo così. Sono molti i pianeti in rotazione sincrona e molto vicini alla loro stella come questo, a cominciare dal sistema di Trappist, che conta almeno due o tre mondi nella fascia di abitabilità. La speranza per una eventuale forma di vita, è quella di incontrare condizioni favorevoli nelle zone di crepuscolo, dove il caldo non è infernale e il gelo non stringe troppo la morsa.
Atmosfera e acqua per la vita
Ma ci sono ancora molti interrogativi a cui rispondere. Il primo e più importante è se abbia o no un’atmosfera. Le nane rosse come TOI 700 sono le stelle più comuni dell’Universo conosciuto. Sono fredde e vivono molti miliardi di anni in più di tutte le altre. Ma sono ‘intemperanti’, spesso producono fiammate, eruzioni, in grado di spazzare via l’atmosfera di un pianeta che non abbia un campo magnetico a fargli da scudo. Tuttavia TOI 700 secondo gli astronomi appare piuttosto tranquilla, ma non sappiamo come si sia comportata negli ultimi miliardi di anni. Il destino di un pianeta nella zona abitabile infatti è legato a molti fattori (prendiamo come esempio Venere, un pianeta nella zona abitabile, con la massa della Terra, ma con un effetto serra che spinge la temperatura a oltre 400 gradi).
Gli studiosi della Nasa hanno già proposto alcuni modelli, ipotesi di come si potrebbe presentare, dal pianeta coperto da un gigantesco oceano come era un tempo Marte, a una Terra ma senza acqua. Per capire meglio questo nuovo ‘cugino’, ancora potenziale “gemello” della Terra, bisognerà attendere nuovi strumenti che possano sbirciare cosa c’è nella sua atmosfera, analizzando lo spettro della luce che filtra e arriva fino a noi.