Gli astronomi a caccia di pianeti al di fuori del nostro sistema solare continuano a trovarli nei luoghi più dannosi. Ci sono Giove bollenti che abbracciano le loro stelle, mondi rocciosi come la Terra che ruotano attorno a più soli e persino pianeti canaglia che navigano senza confini attraverso la galassia.
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Ora, gli astronomi che usano una lente d'ingrandimento gravitazionale hanno trovato un pianeta simile a Venere in orbita attorno a una "stella guasta", una nana marrone enorme ma incredibilmente fioca. Questo abbinamento raramente offre indizi sul modo in cui si formano i pianeti e le lune, che a loro volta possono aiutare nella ricerca di mondi abitabili, siano essi pianeti simili alla Terra o lune amiche della vita.
"Non direi che ciò provi nulla, ma è il primo suggerimento che potrebbe esserci un'universalità nel modo in cui i compagni si formano su tutte queste diverse scale", afferma Andrew Gould dell'Università dell'Ohio, parte del team ha riportato la scoperta il mese scorso nella Diario astrofisico .
Le stelle si formano quando la gravità riunisce fredde nuvole di gas e polvere, e le stelle appena nate vengono quindi circondate da dischi rotanti di materiale residuo. Dense tasche all'interno di questi dischi si uniscono per formare pianeti. Allo stesso modo, si ritiene che le più grandi lune di Giove si siano formate da un disco di cosiddetto materiale circumplanetario attorno al gigante gassoso infantile.
Ma le nane brune occupano una nicchia tra stelle e pianeti: sono abbastanza grandi da aver iniziato il processo di fusione, ma troppo piccole per continuare con esso come stelle più grandi. Curiosamente, il mondo simile a Venere e il suo nano bruno hanno un rapporto di massa simile sia a Giove e alle sue più grandi lune sia al sole e ai pianeti ghiacciati esterni. Ciò suggerisce che tutti questi oggetti potrebbero essersi formati tramite un meccanismo simile, solo a scale diverse.
"Se questo oggetto si è formato nello stesso modo in cui si sono formate le lune di Giove, ciò significa che il processo di formazione delle lune da un disco circumplanetario come i satelliti della Galilea è universale", afferma David Kipping della Columbia University.
In questo caso, il nuovo exo-Venere si erge come un ponte tra pianeti e lune. Se il suo ospite nano bruno fosse solo un po 'più piccolo, la stella sarebbe davvero considerata un pianeta e il nuovo corpo sarebbe descritto come un esomoon.
Secondo Kipping, il nuovo sistema pone un limite superiore alla dimensione di una luna rispetto all'oggetto in orbita. Mentre i corpi di grandi dimensioni possono essere catturati, un pianeta delle dimensioni di Giove non avrebbe abbastanza influenza gravitazionale per generare un mondo delle dimensioni della Terra nel suo disco circumplanetario. Costruire una luna delle dimensioni di una Terra o di Venere richiede invece un esercito massiccio come un nano bruno, dice.
Capire tali limiti è importante, perché gli esomooni sono di grande interesse per gli astronomi alla ricerca di mondi abitabili. Sebbene le grandi lune del nostro sistema solare siano troppo distanti dal sole per trattenere l'acqua sulla loro superficie, sono alcuni dei luoghi più promettenti per la ricerca di vita extraterrestre, poiché molti vantano oceani sotterranei.
E gli astronomi pensano che grandi esomooni in orbita attorno a giganti gassosi distanti potrebbero ospitare le acque superficiali se ruotano abbastanza vicino alle loro stelle. Sebbene non siano ancora stati scoperti exomoon, strumenti come il telescopio Kepler della NASA li cercano avidamente.
Quindi questo pianeta simile a Venere potrebbe ospitare la vita? Probabilmente no, dice Gould. Senza calore indotto dalla fusione nei loro nuclei, le nane brune sono incredibilmente deboli e questo pianeta è probabilmente troppo lontano dalla sua stella per essere abbastanza caldo per l'abitabilità. Sfortunatamente, il metodo usato per trovare il pianeta oscuro attorno a una stella debole presenta sfide per ulteriori studi.
Per trovare il pianeta simile a Venere, gli scienziati hanno usato una tecnica di caccia al pianeta nota come microlensing, che si basa sulla luce di una stella dietro la nana marrone. Mentre la stella di sfondo brilla, la gravità della nana marrone si piega e ingrandisce la sua luce in modo tale che gli scienziati possano identificare non solo la stella estremamente fioca ma anche il suo pianeta in orbita.
La microlensing è una versione ridotta dello stesso effetto, la lente gravitazionale, che piega e ingrandisce la luce proveniente da galassie lontane. Qui, Hubble spia una galassia rossa che sta distorcendo la luce da una galassia blu di sfondo. (ESA / Hubble e NASA) "È estremamente difficile - sebbene probabilmente non impossibile - vedere pianeti attorno a nani bruni con qualsiasi tecnica tranne la microlensing", afferma Gould. "Nel caso di una nana bruna, anche se emette poca o nessuna luce, [il microlensing] può ancora tradire la sua presenza."
Ma poiché il microlensing si basa sull'allineamento preciso del sistema con una stella di sfondo, i ricercatori non possono facilmente studiare di nuovo questi mondi, quindi non possono determinare attributi come l'atmosfera del pianeta, che aiuterebbero a caratterizzarne l'abitabilità.
La più grande sfida con il microlensing, afferma Gould, è quella di estrarre dettagli importanti. Il segnale racchiude tutte le informazioni sulla massa, la distanza e la velocità della stella bersaglio (e di eventuali mondi orbitanti) rispetto alla stella di sfondo. Ma gli astronomi spesso non hanno abbastanza dati per prenderli in giro, proprio come se ti dessi la metratura di casa mia e ti dicessi di determinarne la lunghezza, la larghezza e il numero di piani.
I sistemi binari, in cui due stelle sono bloccate in un'orbita reciproca, contengono quasi sempre un'informazione aggiuntiva che aiuta gli astronomi a ottenere la massa di qualsiasi pianeta in orbita. Inoltre, questo nuovo sistema si trova circa dieci volte più vicino alla Terra rispetto alla maggior parte dei sistemi microlensed precedentemente noti, rendendo più facili da estrarre le variazioni del suo segnale e, in definitiva, della massa del pianeta.
Sulla base di prove statistiche, Gould afferma che i pianeti rocciosi attorno a coppie stellari a bassa massa come questa sono probabilmente abbastanza comuni, tanto che ogni stella in un sistema simile può vantare un mondo terrestre. Una piccola parte di quelli trovati in futuro potrebbe essere abbastanza calda da contenere acqua liquida sulla loro superficie e, poiché i sondaggi di microlensing migliorano e gli sforzi basati sullo spazio continuano, è necessario identificare un numero maggiore di questi mondi.
"Pensiamo che stiamo davvero grattando la superficie di ciò che la microlensing può dirci sui sistemi a cui le persone non stanno nemmeno davvero pensando in questo momento", afferma Gould. "In futuro non vediamo l'ora di rilevare ulteriori microlenti".
