HD 20794 d: scoperta una Super-Terra potenzialmente abitabile

A trent’anni dalla scoperta del primo esopianeta, gli astronomi ne hanno individuati più di 7.000 nella nostra galassia, ma la ricerca continua. L’obiettivo principale è trovare forme di vita al di fuori della Terra. In questo contesto si inserisce la scoperta di HD 20794 d, una super-Terra con un’orbita eccentrica che oscilla tra la zona abitabile e l’esterno della sua stella. Questa scoperta, frutto di vent’anni di osservazioni, è stata realizzata da un team internazionale che include l’Università di Ginevra (UNIGE) e l’NCCR PlanetS.

HD 20794 d: una super-Terra in orbita eccentrica riaccende la speranza di trovare vita oltre il nostro pianeta

La domanda se siamo soli nell’Universo ha da sempre affascinato l’umanità. Oggi, la scienza moderna sta cercando di fornire risposte concrete. La scoperta di questa super-Terra d è un passo avanti in questa direzione. HD 20794 d, situato a circa 50 anni luce dalla Terra, ha una massaStimolando 7 volte quella del nostro pianeta e un raggio di circa 1,6 volte. La sua particolarità è l’orbita eccentrica, che lo porta a variare la sua distanza dalla stella, alternando periodi in cui si trova nella zona abitabile, dove le condizioni potrebbero permettere l’esistenza di acqua liquida, e periodi in cui si allontana, diventando troppo freddo per la vita come la conosciamo.

L’individuazione di HD 20794 d è il risultato di una collaborazione internazionale che ha coinvolto ricercatori di diverse istituzioni, tra cui l’Università di Ginevra e l’NCCR PlanetS. Questo successo è stato possibile grazie all’utilizzo di strumenti all’avanguardia, come il telescopio dell’Osservatorio di Ginevra a La Silla, in Cile. L’Università di Ginevra ha svolto un ruolo fondamentale in questa scoperta. I ricercatori del Dipartimento di Astronomia hanno contribuito all’analisi dei dati e all’interpretazione dei risultati. In particolare, il gruppo guidato dal professor Didier Queloz, premio Nobel per la fisica nel 2019 per la scoperta del primo esopianeta, ha fornito un contributo essenziale.

HD 20794 d apre nuove prospettive nella ricerca di vita al di fuori della Terra. Questo pianeta, con la sua orbita eccentrica, rappresenta un caso unico e interessante per gli astronomi. Ulteriori studi saranno necessari per comprendere meglio le sue caratteristiche e valutare il suo potenziale di ospitare forme di vita. La sua scoperta è solo l’ultimo tassello di un mosaico in continua evoluzione. Gli astronomi continuano a cercare nuovi esopianeti, con l’obiettivo di trovare pianeti simili alla Terra, in grado di ospitare la vita. La ricerca di vita nell’Universo è una sfida affascinante che coinvolge diverse discipline scientifiche e che potrebbe portare a una delle scoperte più importanti della storia dell’umanità.

La ricerca di vita nell’Universo: una sfida millenaria

HD 20794 d è una super-Terra, un pianeta roccioso più grande del nostro, con una massa di circa 7 volte quella terrestre. Questo esopianeta fa parte di un sistema planetario che comprende altri due pianeti, orbitanti attorno a una stella di tipo G, come il Sole. La sua distanza dalla Terra è di soli 19,7 anni luce, una “vicinanza” che, su scala cosmica, lo rende un obiettivo di studio privilegiato.

La sua relativa vicinanza lo rende più facile da osservare e studiare. I segnali luminosi provenienti da questo pianeta sono più intensi e quindi più facilmente rilevabili dai telescopi. Questa caratteristica è fondamentale per la ricerca di eventuali tracce di vita, poiché permette di analizzare l’atmosfera del pianeta alla ricerca di molecole organiche o altri indicatori biologici.

La stella attorno alla quale orbita HD 20794 d, pur essendo simile al Sole, presenta caratteristiche che la rendono particolarmente interessante per gli astronomi. Come ha spiegato Xavier Dumusque, docente e ricercatore presso il Dipartimento di Astronomia dell’UNIGE e coautore dello studio: “La sua luminosità e vicinanza la rendono un candidato ideale per i futuri telescopi la cui missione sarà quella di osservare direttamente le atmosfere degli esopianeti”.

Le sue caratteristiche uniche, come la sua natura di super-Terra, la sua orbita attorno a una stella simile al Sole e la sua relativa vicinanza, lo rendono un obiettivo primario per le future missioni spaziali e osservazioni telescopiche. Grazie a strumenti sempre più sofisticati, sarà possibile studiare in dettaglio l’atmosfera e determinare se presenti tracce di vita.

L’interesse principale per il pianeta HD 20794 d risiede nella sua posizione all’interno della “zona abitabile” della sua stella. Questa zona è definita come la regione attorno a una stella dove le condizioni di temperatura permettono all’acqua di esistere allo stato liquido sulla superficie di un pianeta, una condizione considerata essenziale per lo sviluppo della vita come la conosciamo.

La dimensione e la posizione della “zona abitabile” variano a seconda delle caratteristiche della stella, in particolare della sua massa e luminosità. Stelle simili al Sole hanno una “zona abitabile” che si estende tra circa 0,7 e 1,5 unità astronomiche (UA). Un’unità astronomica è la distanza media tra la Terra e il Sole. Questa zona comprende non solo l’orbita della Terra, ma anche quella di Marte nel nostro sistema solare.

HD 20794 d impiega 647 giorni per completare un’orbita attorno alla sua stella, un periodo leggermente inferiore a quello di Marte attorno al Sole (circa 687 giorni). La sua posizione all’interno della “zona abitabile” lo rende un candidato interessante per la ricerca di vita extraterrestre.

A differenza dei pianeti del nostro sistema solare, come la Terra e Marte, che seguono orbite quasi circolari attorno al Sole, HD 20794 d presenta un’orbita ellittica molto pronunciata. Questa caratteristica lo porta a variare significativamente la sua distanza dalla super-Terra durante la sua rivoluzione e oscilla tra il bordo interno della “zona abitabile” della sua stella (0,75 UA) e una distanza esterna di 2 UA. Questa configurazione orbitale è di particolare interesse per gli astronomi, poiché permette loro di mettere alla prova i modelli teorici sull’abitabilità di un pianeta.

La “zona abitabile” è la regione attorno a una stella dove le condizioni di temperatura permettono all’acqua di esistere allo stato liquido, una condizione considerata essenziale per lo sviluppo della vita come la conosciamo. L’orbita eccentrica di HD 20794 d lo porta a passare periodicamente attraverso questa zona, alternando periodi in cui si trova a distanze tali da permettere all’acqua di essere liquida e periodi in cui, allontanandosi dalla stella, l’acqua potrebbe congelare.

Questa dinamica orbitale solleva interrogativi interessanti sulla possibilità che la vita possa svilupparsi. Se il pianeta avesse acqua, questa passerebbe dallo stato di ghiaccio allo stato liquido durante la sua rivoluzione attorno alla stella, creando potenzialmente condizioni favorevoli all’emergere di forme di vita, almeno per brevi periodi.

Individuare HD 20794 d non è stata un’impresa semplice. Il team di ricerca ha dovuto analizzare oltre 20 anni di dati raccolti da strumenti all’avanguardia come ESPRESSO e HARPS. Per quest’ultimo, gli scienziati hanno potuto contare su YARARA, un algoritmo di riduzione dei dati sviluppato di recente presso l’UNIGE. Per anni, i segnali provenienti dal pianeta sono stati oscurati dal rumore, rendendo difficile confermarne l’esistenza. Come ha dichiarato Michael Cretignier, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Oxford, coautore dello studio e sviluppatore di YARARA durante il suo dottorato di ricerca presso l’UNIGE: “Abbiamo analizzato i dati per anni, eliminando attentamente le fonti di contaminazione”.

La vicinanza del sistema planetario alla sua stella luminosa lo rende un obiettivo ideale per strumenti di prossima generazione, come lo spettrografo ANDES per l’Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO. ANDES sarà in grado di analizzare la luce proveniente con una precisione senza precedenti, permettendo agli astronomi di studiare la composizione chimica della sua atmosfera e di cercare eventuali tracce di molecole associate alla vita.

La sua scoperta d è un passo importante nella ricerca di vita al di fuori della Terra, ma la strada da percorrere è ancora lunga e piena di sfide. Stabilire se questo pianeta ospiti effettivamente la vita richiederà una serie di traguardi scientifici e un approccio transdisciplinare, che coinvolga astronomi, biologi, chimici e altri esperti.

Conclusioni

Le condizioni per l’abitabilità di HD 20794 d sono già allo studio da parte del nuovo Centro per la vita nell’universo (CVU) presso la Facoltà di scienze dell’UNIGE. Il CVU è un centro di ricerca interdisciplinare che si dedica allo studio dell’origine e dell’evoluzione della vita nell’universo. I ricercatori del CVU utilizzeranno modelli teorici e simulazioni al computer per studiare la sua atmosfera e valutare il suo potenziale di ospitare forme di vita.

La combinazione di osservazioni telescopiche di ultima generazione, come quelle che saranno possibili con ANDES, e di studi teorici approfonditi, come quelli condotti dal CVU, aprirà nuove prospettive nella ricerca di vita al di fuori della Terra. La scoperta di HD 20794 d rappresenta un’opportunità unica per approfondire la nostra conoscenza dei sistemi planetari extrasolari e per rispondere a una delle domande più antiche e interessanti dell’umanità: siamo soli nell’Universo?

Lo studio è stato pubblicato su Astronomy & Astrophysics.