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Kepler: scoperto tra i primi dati, un pianeta abitabile delle dimensioni della Terra

20 aprile 2020
Un team di scienziati, durante una nuova analisi dei dati raccolti dal telescopio spaziale Kepler della NASA, ha scoperto un esopianeta terrestre in orbita nella zona abitabile della sua stella - l'area in cui un pianeta roccioso potrebbe possedere acqua allo stato liquido.

Gli scienziati hanno scoperto un pianeta, chiamato Kepler-1649c, osservando le vecchie osservazioni del telescopio spaziale Kepler che la NASA ha ritirato nel 2018. Ricerche precedenti effettuate con un algoritmo informatico l'avevano identificato erroneamente e i ricercatori, che hanno riesaminato i dati, hanno dato una seconda occhiata alla firma e l'hanno riconosciuta come quella un pianeta. Di tutti gli esopianeti trovati da Keplero, questo mondo distante, situato a 300 anni luce da noi, è risultato molto simile alla Terra per dimensioni e temperature stimate.
Questo mondo appena scoperto è solo 1,06 volte più grande del nostro pianeta, inoltre, la quantità di luce stellare che riceve dalla sua stella ospite è il 75% della quantità di luce che la Terra riceve dal nostro Sole - il che significa che la temperatura dell'esopianeta potrebbe essere simile. Ma, a differenza della Terra, orbita attorno a una nana rossa. Sebbene sino ad oggi non siano stati osservati esopianeti vicini a questo genere di sistema, le nane rosse sono note per le esplosioni stellari che possono rendere l'ambiente del pianeta molto complicato per una qualsiasi potenziale vita.
C'è ancora molto di sconosciuto su Kepler-1649c, compresa la sua atmosfera, che potrebbe influenzare la temperatura del pianeta. I calcoli attuali delle dimensioni del pianeta hanno margini significativi di errore, così come tutti i valori in astronomia quando si studiano oggetti così lontani. Ma sulla base di ciò che è noto, Kepler-1649c è particolarmente intrigante per gli scienziati che cercano mondi con condizioni potenzialmente abitabili. Esistono altri esopianeti di dimensioni più vicine alla Terra, come TRAPPIST-1f e secondo alcuni calcoli Teegarden-c, mentre altri potrebbero essere più vicini alla Terra in termini di temperatura (come TRAPPIST-1d e TOI 700-d). Ma non esiste nessun altro esopianeta considerato più simile alla Terra in entrambi questi valori che si trova anche nella zona abitabile del suo sistema di riferimento.
Kepler-1649c orbita così vicino alla sua piccola stella nana rossa che un anno su Kepler-1649c equivale a soli 19,5 giorni terrestri. Il sistema possiede un altro pianeta roccioso delle stesse dimensioni, ma orbita attorno alla stella a circa metà della distanza di Keplero-1649c, un po' come Venere orbita attorno al nostro Sole a circa la metà della distanza della Terra. Le stelle nane rosse sono tra le più comuni nella galassia, il che significa che pianeti come questo potrebbero essere più comuni di quanto pensassimo in precedenza.

Alla ricerca di falsi positivi

In precedenza, gli scienziati della missione Kepler avevano sviluppato un algoritmo chiamato Robovetter per aiutare a smistare le enormi quantità di dati prodotti dal telescopio. Kepler ha cercato gli esopianeti utilizzando il metodo del transito: fissando le stelle si cercano cali di luminosità mentre i pianeti gli transitano davanti. Il più delle volte queste variazioni possono provenire da fenomeni diversi dai pianeti in transito, come i cambiamenti naturali nella luminosità di una stella o altri oggetti cosmici che gli passano davanti, facendoli sembrare pianeti quando in realtà non lo sono. Il compito di Robovetter era di distinguere il 12% dei cali di luminosità riconducibili a pianeti reali dal resto dei dati. Tutte le firme ritenute da Robovetter appartenenti ad altre fonti, sono state etichettate come "falsi positivi", il termine usato per un risultato di un test erroneamente classificato come positivo.
Avendo un numero enorme di complessi segnali luminosi, gli astronomi sapevano che l'algoritmo avrebbe commesso errori e avrebbe dovuto essere ricontrollato: un lavoro perfetto per il gruppo di lavoro di Kepler. Il team ha esaminato il lavoro di Robovetter controllando ogni falso positivo per assicurarsi che si trattasse veramente di errori e non di esopianeti, garantendo che vi fosse meno trascuratezza di potenziali scoperte. E a quanto pare Robovetter aveva etichettato erroneamente Kepler-1649c.
Anche se gli scienziati lavorano per automatizzare ulteriormente i processi di analisi al fine di ottenere il maggior numero possibile di dati scientifici da un determinato set di dati, questa scoperta dimostra il valore di un doppio controllo del lavoro automatizzato. Ben sei anni dopo che Kepler ha cessato di raccogliere dati dal campo originale - una macchia di cielo osservata dal 2009 al 2013, prima di proseguire nello studio di altre regioni - questa rigorosa analisi ha scoperto uno dei pianeti più singolari e analoghi alla Terra sinora mai scoperti.

Un possibile terzo pianeta

Kepler-1649c non è solo uno dei migliori abbinamenti con la Terra in termini di dimensioni ed energia ricevuta dalla sua stella, ma fornisce uno sguardo completamente nuovo al suo sistema. Per ogni quattro volte che il pianeta più esterno nel sistema orbita attorno alla stella, il pianeta più interno ne orbita quasi nove. Il fatto che le loro orbite corrispondano in un rapporto così stabile indica che il sistema stesso è estremamente stabile e probabilmente potrà sopravvivere a lungo.
Quando i periodi di rivoluzione sono in rapporti quasi perfetti spesso ciò avviene a causa di un fenomeno chiamato risonanza orbitale, ma un rapporto da nove a quattro è relativamente unico tra i sistemi planetari. Di solito le risonanze assumono la forma di rapporti come due a uno o tre a due. Sebbene non confermata, la rarità di questo rapporto potrebbe suggerire la presenza di un pianeta intermedio con il quale entrambi i pianeti interno ed esterno ruotano in sincronia, creando una coppia di risonanze da tre a due.
Il team ha cercato prove di un tale terzo pianeta misterioso, senza risultati. Tuttavia, ciò potrebbe essere dovuto al fatto che il pianeta è troppo piccolo per essere visto o possiede un'inclinazione orbitale che rende impossibile la rilevazione usando il metodo di transito di Kepler. Ad ogni modo, questo sistema fornisce l'ennesimo esempio di pianeta di dimensioni terrestri nella zona abitabile di una stella nana rossa. Queste stelle piccole e deboli richiedono che i pianeti orbitino estremamente vicini per trovarsi all'interno di quella zona - non troppo calda e non troppo fredda - per la vita come la conosciamo potenzialmente esistente. Sebbene questo singolo esempio sia solo uno dei tanti, ci sono prove crescenti che tali pianeti siano comuni intorno alle nane rosse.

Missioni come Kepler e TESS aiutano a contribuire al campo dell'astrobiologia e alla ricerca interdisciplinare per capire come le variabili e le condizioni ambientali dei mondi lontani potrebbero ospitare la vita come la conosciamo, o qualunque altra forma che la vita possa assumere.

fonti: NASA Jet Propulsion Laboratory

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