Un pianeta canaglia di massa terrestre

La scoperta del piccolo pianeta canaglia è stata annunciata dai membri delle due collaborazioni OGLE - KMTN. Questo esopianeta non ha nessuna stella nelle sue immediate vicinanze e la sua distanza dal sistema solare è tutt'ora incerta

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Un pianeta canaglia di massa terrestre
Un pianeta canaglia di massa terrestre

Molti appassionati di fantascienza ricorderanno certamente la serie televisiva “Spazio 1999che raccontava le avventure degli abitanti della base lunare “Alfa“, proiettata nello spazio interstellare con tutto il nostro satellite. La Luna viaggia cosi nello spazio interstellare con il suo carico di umanità che vive mille avventure alla ricerca di una nuova Terra.

Questo è solo un racconto di fantascienza, con tutte le sue contraddizioni scientifiche, che ha comunque avuto grande successo e ricevuto critiche da illustri personaggi. Ma è possibile che un satellite o un pianeta in qualche modo finisca a vagare solitario nello spazio interstellare o intergalattico?

Mettendo da parte la fantascienza di Spazio 1999, dove si spiega che la Luna è stata catapultata da una titanica esplosione atomica nello spazio profondo sfuggendo alla gravità della Terra e del Sole, potrebbe un satellite o un pianeta vagare per l’universo senza una stella?

Qualche pianeta potrebbe lasciare il suo sistema solare sfuggendo all’abbraccio gravitazionale della sua famiglia per intraprendere un viaggio senza meta?

Pianeta canaglia

Questi corpi celesti esistono, gli scienziati li chiamano “pianeti canaglia” e stanno affinando nuove tecniche per scoprirli. Un team di astronomi ha trovato uno di questi mondi fuggiaschi, il pianeta sembra avere all’incirca la stessa massa di Marte o della Terra.



Trovare pianeti nello spazio profondo non è certamente semplice in quanto essi non emettono luce propria. Tuttavia due organizzazioni stanno facendo proprio questo. Sono la collaborazione OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) e la collaborazione KMTN (Korean Microlensing Telescope).

La scoperta del piccolo pianeta canaglia è stata annunciata dai membri delle due collaborazioni OGLE – KMTN. Questo esopianeta non ha nessuna stella nelle sue immediate vicinanze e la sua distanza dal sistema solare è tutt’ora incerta. Questa scoperta, afferma il team, dimostra che la tecnica di microlensing è efficace nello scovare pianeti di massa terrestre che vagano liberamente nello spazio.

Il documento che presenta questa scoperta è intitolato “A terrestrial-mass rogue planet candidate detected in the shortest-timescale microlensing event“. Ben 30 autori hanno contribuito al lavoro, e l’autore principale è Przemek Mróz, uno studioso postdottorato in astronomia al Caltech.

Il documento è disponibile sul sito di pre-stampa arxiv.org.

Gli astronomi sono dell’idea che nel sistema solare neonato alcuni pianeti di piccola massa siano stati espulsi e scagliati nello spazio profondo. Nei primi istanti della formazione di un sistema solare al suo interno deve esserci molto caos e le interazioni gravitazionali tra la stella e i corpi in formazione possono scagliare alcuni di essi fuori dal sistema stesso. “Secondo le teorie sulla formazione dei pianeti, come la teoria dell’accrescimento del nucleo, le masse tipiche dei pianeti espulsi dovrebbero essere comprese tra 0,3 e 1,0 masse terrestri“, scrivono gli autori.

Questi piccoli mondi dispersi nella vasta oscurità dello spazio possono essere rilevati con una tecnica innovativa: le lenti gravitazionali.

La lente gravitazionale necessita due cose: una sorgente di luce distante, di solito una stella, e un oggetto più vicino con una massa sufficiente per agire come una lente e per piegare la luce dalla sorgente di luce. In questo caso, il pianeta di piccola massa funge da lente. E, a seconda di quanto la luce della stella lontana è influenzata dall’oggetto in primo piano, gli astronomi possono imparare un molto da esso.

Un pianeta come Marte o la Terra, quindi relativamente piccolo non piega molto la luce, e nemmeno per un tempo sufficiente. Nel loro articolo, gli autori affermano: “Ci si aspetta che gli eventi di microlensing dovuti a pianeti canaglia di massa terrestre abbiano raggi di Einstein angolari estremamente piccoli (0,1 µas) e tempi estremamente brevi (0,1 giorni)”. Secondo gli autori, si tratta delle “microlenti a breve termine più estreme scoperte fino ad oggi“.

Negli ultimi due decenni, la conoscenza degli esopianeti è aumentata a dismisura. Ora ne conosciamo diverse migliaia e molto probabilmente quasi tutte le stelle ospitano pianeti. Tutto questo ha portato a teorie e modelli aggiornati della formazione dei pianeti e del sistema solare. E quei modelli mostrano che dovrebbero esserci molti pianeti canaglia espulsi dai loro sistemi.

Il lavoro teorico mostra che potrebbero esserci miliardi, o addirittura trilioni, di pianeti fluttuanti nella Via Lattea. Nel loro lavoro, gli autori elencano i modi in cui questi pianeti possono diventare orfani: dispersione pianeta-pianeta; interazioni dinamiche tra pianeti giganti che portano alla distruzione delle orbite dei pianeti interni più piccoli; interazioni tra le stelle in sistemi binari o trinari e ammassi stellari; fly-by stellari; e l’evoluzione della stella ospite oltre la sequenza principale.

La tecnica della microlente gravitazionale offre un metodo per trovare i piccoli pianeti canaglia. Tuttavia ci sono delle difficoltà che non dipendono dal fatto che questi mondi non emettono luce visibile. Il problema sta nelle dimensioni del pianeta canaglia che crea eventi di “microlente” su una scala temporale molto breve Il pianeta appena scoperto, che è stato chiamato “OGLE-2016-BLG-1928“, è stato trovato in un evento di microlente che è durato solo 41,5 minuti. Un tempo molto breve che non consente di raccogliere dati dettagliati.

Solo altri quattro piccoli pianeti canaglia come questo sono stati trovati precedentemente, ognuno in un evento di micro-lente su scala temporale breve. Insieme, questi eventi forniscono “una forte evidenza per una popolazione di pianeti canaglia nella Via Lattea”, scrivono gli autori.

I ricercatori hanno dovuto affrontare una serie di difficoltà non solo nel rilevare questo evento, ma anche nel determinare che si trattava, in effetti, di un pianeta.
Come nel caso di altri eventi di microlente di breve durata, non possiamo escludere la presenza di un lontano compagno stellare”, scrivono. Sono stati in grado di escludere eventuali compagni stellari a una distanza di soli 8 UA. Ma molti pianeti orbitano attorno alle loro stelle a distanze molto maggiori.

Questo pianeta è stato trovato… Al limite degli attuali limiti di rilevamento di eventi di microlensing a breve termine“, afferma il documento. Gli autori affermano che questo sottolinea la difficoltà della ricerca di tali eventi. L’evento è stato rilevato anche con relativamente pochi punti dati: solo 15. (11 provenivano da OGLE e quattro provenivano da KMTN.)
Lo scarso numero di punti dati nel rilevamento significa che “la parte decrescente della curva di luce non è completamente coperta dalle osservazioni”. Questa carenza di dati significa che c’è un certo grado di incertezza sulla natura dell’evento di microlente, e una certo grado di incertezza sul fatto che sia effettivamente un pianeta. Parte di questa incertezza deriva dalla stessa stella posta sullo sfondo.
La stella sorgente si trova nel ramo della gigante rossa nel diagramma colore-magnitudine, e alcuni giganti sono noti per produrre bagliori stellari“, scrivono gli autori. Potrebbero escludere definitivamente i razzi stellari come causa dell’evento, piuttosto che un pianeta canaglia? Le proprietà dell’evento (la sua durata, ampiezza e forma della curva della luce) non corrispondono a quelle delle stelle ardenti, concludono.
Nonostante le incertezze, questa scoperta è considerevolmente importante. “Pertanto, l’obiettivo è uno dei migliori candidati per un pianeta canaglia di massa terrestre rilevato fino ad oggi”, scrivono. Anche se la misurazione della massa per l’oggetto è alquanto dubbia, le altre proprietà dell’evento sono  coerenti con l’obiettivo che è un oggetto di massa sub-terrestre senza un compagno stellare fino alla distanza proiettata di circa 8 au dal pianeta”.
I pianeti canaglia difficilmente possono ospitare la vita, quindi potrebbero non diventare un campo di studio significativo come la ricerca di esopianeti. Ma sono tuttavia un campo di studio interessante e, come tutto del resto, offrono indizi su come funziona la natura.
In futuro, il telescopio spaziale Nancy Grace Roman Space Telescope sarà molto utile nella ricerca dei pianeti canaglia. Studierà questi mondi solitari soprattutto quelli delle dimensioni di Marte, le loro atmosfere e l’energia oscura. Il potente telescopio spaziale condurrà un ampio sondaggio di microlensing per trovare altri pianeti. Le sue scoperte ci aiuteranno a capire meglio come il nostro sistema solare si sovrappone agli altri.
Con l’espansione della nostra visione dell’universo, ci siamo resi conto che il nostro sistema solare potrebbe essere insolito“, ha detto in un comunicato stampa Samson Johnson, uno studente laureato presso la Ohio State University di Columbus. “Roman ci aiuterà a saperne di più su come ci adattiamo allo schema cosmico delle cose studiando i pianeti canaglia”.
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