A soli 39 anni luce di distanza, sette pianeti delle dimensioni della Terra sembrano in orbita attorno a una stella più piccola e più fioca della nostra. Inoltre, gli scienziati hanno annunciato oggi, tre di questi mondi si trovano all'interno della zona abitabile della stella, una regione che si ritiene fornisca le migliori condizioni per l'esistenza della vita.
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"Questa è la prima volta che tanti pianeti di questo tipo sono stati trovati attorno a una stella", ha dichiarato Michaël Gillon, astronomo all'Università belga di Liegi e autore principale dello studio che annuncia la scoperta pubblicata oggi sulla rivista Nature .
La stella, TRAPPIST-1, è stata a lungo ignorata dai ricercatori alla ricerca di mondi potenzialmente abitabili, secondo Emmanuël Jehin, un astrofisico dell'Università di Liegi e un altro autore dello studio. Solo l'8% della massa del Sole, si pensa che sia molto più fresco e più scuro della nostra stella. Ma Gillon ha visto questo come un vantaggio, perché rende 80 volte più facile individuare e misurare qualsiasi potenziale corpo in orbita.
Per rilevare questi altri mondi, Gillon e il suo team hanno usato il cosiddetto metodo di "transito", una delle diverse tecniche per cacciare i pianeti. Altre tecniche includono la misurazione dell'oscillazione di una stella causata dall'attrazione gravitazionale di un pianeta, osservando come la luce proveniente da una stella lontana si piega attorno a un pianeta o catturando un'immagine diretta del pianeta.
Il potere del metodo di transito deriva dalla sua semplicità: gli astronomi misurano il livello di luce di una stella e cercano eventuali cali di luminosità che potrebbero essere il risultato di un pianeta che passa tra la stella e la Terra. Vedendo quanto e quanto spesso il livello di luce viene ridotto durante ogni "transito" del pianeta di fronte alla stella, gli astronomi possono quindi stimarne le dimensioni e l'orbita.
Per le stelle di grandi dimensioni, queste riduzioni della luce provenienti da pianeti relativamente piccoli in transito possono essere difficili da misurare con precisione. Ma poiché TRAPPIST-1 è così piccolo e scuro rispetto ad altre stelle, gli astronomi sono stati in grado di tracciare con precisione ogni transito. "Relativamente, sarebbe come se Giove proiettasse un'ombra sul nostro Sole", dice Gillon.
Osservando i transiti, gli astronomi sono normalmente in grado di misurare solo le dimensioni e le orbite degli esopianeti. Tuttavia, i pianeti di TRAPPIST-1 hanno una configurazione orbitale relativamente unica che ha permesso di stimare effettivamente le masse dei pianeti. I pianeti sono molto vicini tra loro, afferma il co-autore Amaury Triaud, un astronomo dell'Università di Cambridge, il che significa che le loro gravità si attraggono, cambiando i tempi dei loro transiti per ogni orbita.
Misurando questi cambiamenti nei tempi, gli astronomi potevano misurare la loro massa per rivelare che tutti e sette i pianeti erano delle dimensioni della Terra.
Un'immaginazione di come potrebbe essere la superficie di uno dei pianeti abitabili della zona del sistema TRAPPIST-1. (NASA / JPL-Caltech) Poiché i pianeti si trovano così vicino alla loro stella, dice Gillon - circa il 5 percento della distanza dal Sole alla Terra - hanno tutti orbite molto brevi, che vanno da meno di 2 giorni a circa 20 giorni. Probabilmente sono anche bloccati in modo ordinato sulla loro stella, il che significa che solo il lato di ciascun pianeta è permanentemente rivolto verso TRAPPIST-1.
Le dimensioni e l'oscurità di TRAPPIST-1 renderanno anche molto più facile misurare le diverse molecole presenti nelle atmosfere dei pianeti attraverso la spettroscopia, misurando le lunghezze d'onda della luce che passa attraverso le atmosfere dei pianeti. Questo darà agli astronomi un migliore senso dei climi di ciascun esopianeta e anche se sono presenti molecole fortemente correlate alla vita.
"Possiamo aspettarci che entro pochi anni sapremo molto di più su questi pianeti", afferma Triaud. "E speriamo che entro un decennio [lo sapremo] se c'è vita."
Per misurare questi pianeti, il team di Gillon ha usato il telescopio spaziale Spitzer della NASA insieme a una serie di telescopi terrestri in tutto il mondo. Ora stanno installando quattro piccoli telescopi in Cile che guarderanno esclusivamente a TRAPPIST-1 e altre stelle ultracool vicine per potenziali esopianeti, e attendono con impazienza il lancio del James Webb Space Telescope della NASA nel 2018 consentirà uno studio ancora più dettagliato degli esopianeti .
"Siamo pionieri", ha dichiarato oggi l'astrofisica del MIT Sarah Sieger in un annuncio presso la sede della NASA a Washington, DC "Questa è una ricerca che durerà per molte generazioni".
Mentre presto ci saranno molti occhi su questi esopianeti, non preparare ancora le valigie per una visita. Ci sarebbero voluti circa 44 milioni di anni per percorrere i 235 trilioni di miglia fino a TRAPPIST-1 alla velocità di un aereo a reazione medio, secondo Nikole Lewis, un astronomo alla ricerca di atmosfere esopianete allo Space Telescope Science Institute di Baltimora. Tuttavia, ciò non ha impedito ad altri astronomi di eccitarsi.
"Il mio sistema planetario preferito fino ad oggi: così tante terre tra cui scegliere!" Dimitar Sasselov, un astronomo del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian, ha scritto in un'e-mail. Gli autori dello studio hanno presentato "dati molto solidi" nel loro annuncio, aggiunge Sasselov, che non era coinvolto nella ricerca. Ma scrive che i dati futuri sulle atmosfere dei pianeti significano che "il meglio deve ancora venire".
Come afferma l'amministratore associato della NASA Thomas Zurbuchen: "Questa scoperta ci dà un suggerimento che trovare una seconda Terra non è solo una questione di se, ma quando".
