C’è molto di più – molto di più – nel trovare esopianeti abitabili rispetto al fatto che siano alla giusta distanza dalla loro stella per avere acqua liquida. Ad esempio, il pianeta è roccioso, come la Terra, Marte e Venere? Ha tettonica a zolle e campo magnetico? Ha un’atmosfera?

C’è anche un’altra domanda importante: il mondo è influenzato negativamente da altri esopianeti in orbita attorno alla stessa stella? 

Per capire meglio questo, gli astronomi stanno studiando gli effetti dell’enorme attrazione di Giove sull’orbita del nostro pianeta.

La tecnica è stata delineata in un nuovo documento accettato in The Astronomical Journal e caricato su arXiv.

Sebbene i pianeti nel nostro Sistema Solare siano abbastanza distanti tra loro, sono ancora abbastanza vicini da influenzare le orbite reciproche, solo un po’.

Per la Terra, ciò significa che le interazioni con Giove e Saturno (principalmente) possono allungare la forma ellittica della sua orbita e influenzare la sua inclinazione assiale, creando cicli climatici glaciali e interglaciali chiamati cicli di Milankovitch.

Nel complesso, ciò non ha impedito alla vita di prosperare, nonostante vi siano stati diversi eventi di estinzione causati dal sopraggiungere di ere glaciali.

Ma cosa accadrebbe se l’influenza di Giove fosse più forte e l’orbita terrestre diventasse ancora più allungata ed eccentrica? Cosa significherebbe per l’abitabilità della Terra?

“Se l’orbita terrestre fosse variabile come l’orbita di mercurio, la Terra non sarebbe abitabile. La vita non sarebbe qui“, ha spiegato a ScienceAlert l’astronomo Jonti dell’Università del Queensland meridionale.

“L’eccentricità dell’orbita di Mercurio può arrivare fino a 0,45. Se l’eccentricità della Terra fosse così alta, la Terra nel suo punto di massima vicinanza al Sole sarebbe più vicina di Venere al sole e lontana come Marte quando è nel suo punto di massima distanza“.

Non era noto se Giove potesse effettuare un cambiamento di questa portata, quindi Horner e un team internazionale di colleghi hanno intrapreso un progetto per scoprirlo. Hanno creato simulazioni del sistema solare e spostato Giove per vedere cosa sarebbe successo.

I risultati sono stati piuttosto sorprendenti. Il team ha scoperto che la loro simulazione funzionava, il che significa poter eseguire una simulazione del sistema per determinare come i pianeti interagiscono gravitazionalmente, e come i pianeti orbitano effettivamente intorno alla stella, mappandoli migliorando la nostra comprensione dell’influenza dei corpi del Sistema Solare sui cicli di Milankovitch.

Ma hanno anche mostrato quanto velocemente le cose potrebbero andare in pezzi.

“Una delle cose che abbiamo scoperto immediatamente è che in realtà è abbastanza facile rendere instabile il nostro sistema solare“, ha dichiarato Horner a ScienceAlert.

“In circa tre quarti delle nostre simulazioni, spostare Giove in vari punti del sistema solare comporta il tracollo dell’equilibrio orbitale del sistema solare in un lasso di tempo di 10 milioni di anni. I pianeti si schiantano l’uno contro l’altro e finiscono per essere espulsi dal Sistema Solare.”

Sebbene ciò possa sembrare un po’ allarmante, questi risultati non sono in realtà rilevanti per la ricerca sugli esopianeti, dal momento che qualsiasi sistema di esopianeti rimasto in piedi abbastanza a lungo da essere rilevabile da noi è estremamente probabile che sia stabile.

In effetti, queste simulazioni hanno dato anche alcune buone notizie per la nostra caccia ai mondi alieni: nel restante quarto delle simulazioni che il team ha portato a termine, la Terra è rimasta abbastanza normale e abitabile.

Questi risultati, sostengono i ricercatori, contraddicono l’ipotesi della Terra Rara secondo cui le condizioni che hanno dato vita alla Terra sono così uniche che non si replicheranno mai in nessun’altra parte dell’Universo.

“Questi risultati suggeriscono che, almeno per questo tipo di influenze e perturbazioni orbitali, l’esistenza della Terra nelle sue attuali condizioni, invece di essere un fatto raro, dimostra che la maggior parte dei pianeti che si trovi sull’orbita terrestre in sistemi che abbiamo simulato sarebbero ugualmente adatti per la vita come la Terra, se non meglio da il punto di vista delle oscillazioni cicliche [del clima]“.

Queste sono osservazioni importanti, poiché l’obiettivo finale della ricerca è quello di progettare un test per aiutare a limitare il numero di esopianeti da osservare in futuro.

Ad un certo punto in futuro, la nostra tecnologia sarà abbastanza sofisticata da rilevare molti esopianeti più piccoli e delle dimensioni della Terra nella zona abitabile. Ma con l’enorme richiesta di tempo telescopio (i telescopi orbitali vengono utilizzati da università e centri ricerca su prenotazione e per periodi di tempo limitati), dobbiamo identificare altri parametri che ci aiutino a valutare se vale la pena studiare ulteriormente un particolare esopianeta.

Un modo sarebbe quello di esaminare l’effetto sulla potenziale abitabilità di qualsiasi altro esopianeta in orbita attorno alla stessa stella.

“Non troveremo mai sistemi planetari con solo un pianeta al loro interno e nient’altro“, ha spiegato Horner.

Ed è qui che entrano in gioco le simulazioni. Potrebbero essere usate per aiutare a determinare, non solo la dinamica del sistema, ma la probabilità che l’esopianeta in questione sia rimasto abitabile su lunghi periodi di tempo.

C’è ancora tempo prima che il lavoro del team possa essere applicato su larga scala. I nostri strumenti attuali non sono abbastanza potenti per rilevare gli esopianeti che più ci interessano. Questo cambierà nei prossimi 10 anni man mano che i telescopi più avanzati di nuova generazione verranno posizionati nello spazio.

Ciò significa anche che c’è ancora molto lavoro da fare. Il team spera che il loro lavoro permetterà agli astronomi planetari di migliorare le possibilità di studiare mondi abitabili utilizzando le simulazioni quando i nuovi telescopi inizieranno ad inviare rilevamenti di esopianeti abitabili. Ciò significa che le simulazioni dovranno essere modificate per includere gli altri pianeti del Sistema Solare, come Venere, Marte e Saturno.

“Questa complessità, penso, è ciò in cui scaveremo“, ha detto Horner.

“E poi, più avanti, cercheremo anche di collegare questo lavoro ai modelli climatici, per vedere se sarà possibile trasformarlo in una soluzione climatica completamente predittiva“.

“In altre parole, se conosci le orbite dei pianeti, puoi predire quanto sarà variabile il clima piuttosto che prevedere quanto sarà variabile l’orbita. Stiamo riunendo la scienza del clima e l’astronomia in un modo abbastanza brillante“.

La ricerca è stata accettata su The Astronomical Journal ed è disponibile su arXiv.

Fonte: Science Alert

Gli scienziati della NASA hanno scoperto un esopianeta situato in un punto in cui nessun esopianeta dovrebbe essere in grado di sopravvivere.  

Il Transiting Exoplanet Survey Satellite dell’agenzia spaziale (TESS) ha individuato alcune cose particolari, tra cui esocomete, un esopianeta roccioso con tre soli e un buco nero che divora una stella. Questa nuova scoperta è un vero grattacapo: hanno dimostrato che un esopianeta si trova in una posizione in cui avrebbe dovuto essere bruciato da tempo dalla sua stella.

Il pianeta è un gigante gassoso circa 8,2 volte la massa di Giove (che è piuttosto grande), in orbita attorno alla stella gigante rossa HD 203949.

Il problema è che, secondo le osservazioni asteroseismologiche fatte dagli astronomi all’Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) in Portogallo, la stella è alla fine della sua vita.

Ciò significa che si trova in una fase in cui ha già iniziato ad espandersi verso dimensioni molto maggiori di quelle attuali prima di iniziare a ridursi. E l’orbita dell’esopianeta, di 184,2 giorni, è ben all’interno di quel diametro atmosferico più grande a cui si è gonfiato. Come diavolo è sopravvissuto?

L’asterosismologia è un campo affascinante che analizza le oscillazioni sulle superfici delle stelle per studiare le loro strutture interne. Proprio come i terremoti possono rivelare ciò che sta accadendo all’interno della Terra, le modalità di oscillazione rilevabili sulla superficie di una stella rivelano come le onde sonore si muovono al suo interno.

Questi dati possono quindi aiutare a rivelare informazioni chiave su una stella, come dimensione, massa ed età. TESS è dotato degli strumenti per l’asterosismologia, ma questa è la prima volta che l’osservatorio ha usato la tecnica su stelle per le quali era nota la presenza di esopianeti.

Le osservazioni sono state condotte su due stelle: HD 203949 e il suo pianeta HD 203949 b; e una stella gialla subgigante chiamata HD 212771, attorno alla quale orbita un gigante gassoso circa 2,3 volte la massa di Giove.

“Le osservazioni di TESS sono abbastanza precise da consentire la misurazione delle pulsazioni sulla superficie delle stelle“, ha spiegato l’astronomo IA Tiago Campante. “Queste due stelle abbastanza avanti nel loro ciclo di vita ospitano anche pianeti, fornendo il banco di prova ideale per studi sull’evoluzione dei sistemi planetari“.

Pertanto, il team ha utilizzato i dati asteroseismologici per calcolare le dimensioni, la massa e l’età delle stelle. E, secondo questi dati, HD 203949 ha una massa molto più bassa di quanto si pensasse inizialmente. Ciò significa che ne ha già perso gran parte – suggerendo che dovrebbe essere troppo evoluto per avere un pianeta vicino a HD 203949 b.

Ma se guardi oltre il sistema HD 203949, c’è un enorme indizio. Molti dei sistemi planetari che abbiamo individuato hanno giganti gassosi vicini alle loro stelle; troppo vicini, infatti, per essersi formato lì, perché la gravità, i venti e le radiazioni della stella avrebbero dovuto soffiare e bruciare tutto il gas prima che potesse accumularsi in un pianeta.

Tuttavia, i modelli suggeriscono che questi giganti gassosi potrebbero avvicinarsi alle loro stelle dopo essersi formati in posizioni più distanti ed essere migrati verso l’interno seguendo una spirale lenta; l’evidenza suggerisce che Giove sta facendo proprio questo.

Quindi, è possibile che HD 203949b si sia formato molto più lontano e sia emigrato vicino alla sua stella solo dopo che questa si era già espansa alla sua dimensione massima ed essersi nuovamente ridotto.

“La soluzione a questo dilemma scientifico è nascosta nel semplice fatto che le stelle e i loro pianeti non solo si formano ma si evolvono insieme“, ha affermato l’astronomo IA Vardan Adibekyan.

“In questo caso particolare, il pianeta è riuscito a evitare il momento peggiore“.

La ricerca non ci ha solo mostrato un pianeta davvero affascinante, ma ha dimostrato il potenziale di TESS nel caratterizzare le stelle usando l’asterosismologia.

Questo, a sua volta, potrebbe aiutarci a comprendere meglio i pianeti e la loro evoluzione: il raggio preciso di una stella, ad esempio, è essenziale per misurare il raggio preciso di un pianeta in transito.

E, naturalmente, l’apprendimento dell’età di HD 203949 ha contribuito a inferire la storia orbitale del suo insolito pianeta.

“Questo studio“, ha detto Adibekyan, “è una dimostrazione perfetta di come l’astrofisica stellare ed esoplanetaria siano collegate tra loro“.

La ricerca è stata pubblicata su The Astrophysical Journal.

Ultimamente gli astronomi si sono molto impegnati a trovare buchi neri sempre più grandi. Recentemente, un team di astronomi tedeschi ha affermato di aver scoperto un buco nero con una massa 40 miliardi di volte quella del Sole.

E se ci fossero anche buchi neri di dimensioni molto più piccole?

In uno studio pubblicato sulla prestigiosa rivista Science, un team di astronomi della Ohio State University afferma di aver scoperto un oggetto che appartiene a una classe di buchi neri mai osservati in precedenza.

“Potrebbe esisterne un’altra popolazione là fuori che dobbiamo ancora davvero sondare nella ricerca di buchi neri“, ha detto l’autore principale Todd Thompson in una nota.

Se confermate, le attuali teorie dovrebbero tenere conto di questa nuova classe di buco nero, costringendoci a ripensare il modo in cui comprendiamo come le stelle e altri tipi di oggetti celesti nascono e muoiono.

Thompson e il suo team erano perplessi dall’enorme divario tra le dimensioni delle più grandi stelle di neutroni – stelle estremamente dense e relativamente piccole che si formano dopo che stelle più grandi implodono dopo un’esplosione di supernova – e i più piccoli buchi neri che conosciamo.

Le stelle di neutroni generalmente sono abbastanza piccole – due o tre volte la massa del Sole – ma le stelle più grandi tendono a collassare su se stesse e formano buchi neri.

La loro pistola fumante: una gigantesca stella rossa che orbita intorno a qualcosa che all’inizio sembrava essere troppo piccolo per essere un buco nero nella Via Lattea, ma era molto più grande delle stelle di neutroni che conosciamo.

La loro scoperta si è rivelata davvero essere un buco nero a bassa massa, grande solo 3,3 volte la massa del Sole – di solito i buchi neri che abbiamo trovato in passato sono almeno cinque volte la massa del Sole o molto, molto più grandi.

La scoperta potrebbe ridefinire il modo in cui guardiamo al ciclo di vita di una stella.

“Se confermassimo l’esistenza di una nuova popolazione di buchi neri, potremo capirne di più su quali stelle esplodono, quali no, quali formano buchi neri e quali formano stelle di neutroni”, ha detto Thompson. “Si apre una nuova area di studio“.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato da Futurism . Leggi l’articolo originale.