Negli ultimi 18 anni, gli astronomi hanno scoperto 1038 pianeti in orbita attorno a stelle lontane. Deludente, tuttavia, la stragrande maggioranza non sembra candidati a sostenere la vita così come la conosciamo: o sono così vicini alla loro stella natale che tutta l'acqua probabilmente evaporerebbe, o così lontani da congelare tutta, o sono costituiti da gas anziché da roccia e assomigliano più da vicino ai giganti gassosi del nostro sistema solare rispetto alla Terra.
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O almeno così abbiamo pensato. Oggi, un gruppo di scienziati dell'UC Berkeley e dell'Università delle Hawaii ha pubblicato un calcolo che suggerisce che abbiamo trascurato le prove di un vasto numero di esopianeti di dimensioni terrestri nella zona abitabile delle loro stelle, semplicemente perché questi pianeti sono più difficili da rilevare con metodi attuali. Credono che, in media, il 22% delle stelle simili al Sole (cioè stelle con dimensioni e temperatura simili al Sole) ospitino un pianeta grosso modo simile alla Terra nelle loro zone abitabili.
"Con circa 100 miliardi di stelle nella nostra galassia della Via Lattea, circa 20 miliardi di tali pianeti", ha dichiarato Andrew Howard, uno dei coautori dello studio, in una conferenza stampa sui risultati. "Questi sono alcuni pianeti delle dimensioni della Terra per ogni essere umano sul pianeta Terra."
Il team, guidato da Erik Petigura, è giunto a queste conclusioni adottando un approccio non convenzionale alla scoperta del pianeta. Invece di contare quanti esopianeti abbiamo trovato, hanno cercato di determinare quanti pianeti non siamo in grado di vedere.
Gli esopianeti vengono rilevati come conseguenza dell'oscuramento ritmico nella luminosità di una stella, il che indica che c'è un pianeta in orbita e che passa tra la stella e il nostro punto di osservazione. Grazie a questo metodo, i grandi pianeti che orbitano vicino alle loro stelle sono stati i più facili da trovare - bloccano più luce, più spesso - e quindi dominano in modo sproporzionato l'elenco di esopianeti noti.
Per stimare il numero di esopianeti che manca a questa tecnica, il team di Berkeley ha scritto un programma software che analizzava i dati della missione Kepler, un telescopio della NASA a caccia di esopianeti lanciato in orbita nel 2009. Inizialmente, per confermare l'accuratezza del programma, lo alimentarono allo stesso modo dati provenienti da 42.557 stelle simili al sole che erano già state esaminate da altri astronomi, e in effetti rilevarono 603 pianeti candidati, tutti già trovati.
Quando ha analizzato ulteriormente i dati per trovare pianeti simili alla Terra, usando la lunghezza del tempo tra i dimmer per indicare quanto lontano il pianeta orbita attorno alla stella e il grado di oscuramento per indicarci quanta parte della stella è bloccata dal pianeta, e quindi le dimensioni dell'esopianeta: ha trovato 10 esopianeti potenziali che sono tra una e due volte le dimensioni della Terra e dell'orbita in quella che è probabilmente la zona abitabile della stella. Anche questo, in linea con i risultati precedenti, mostra che il programma poteva rilevare accuratamente i pianeti.
Ma ciò che i ricercatori volevano davvero fare era determinare la prevalenza complessiva di esopianeti simili alla Terra. Per calcolare questo numero, dovevano prima determinare quanti non erano stati rilevati nel sondaggio. "Un modo di pensarci è che stiamo facendo un censimento di esopianeti abitabili, ma non tutti stanno aprendo la porta", ha spiegato Petigura.
L'impressione di un artista del pianeta Kepler-78b, scoperta all'inizio di questa settimana, e della sua stella ospite. Arte di Karen Teramura / UHIfA
Ci sono alcuni motivi per cui un pianeta potrebbe non essere rilevato. Se la sua orbita non lo portasse in una posizione che bloccherebbe il percorso della luce tra la sua stella e i nostri telescopi, non avremmo modo di vederlo. In alternativa, potrebbe bloccare con successo la luce stellare, ma l'evento potrebbe essere perso tra le variazioni naturali della luminosità della stella quando la percepiamo sulla Terra.
Entrambe queste possibilità, a quanto pare, rendono sproporzionatamente difficile trovare esopianeti simili alla Terra. "I pianeti sono più facili da rilevare se sono più grandi e più vicini alle loro stelle ospiti", ha detto Howard. "Quindi non è un caso che i Giove caldi siano stati i primi pianeti a essere scoperti." Semplicemente in virtù della fisica, i pianeti più piccoli e delle dimensioni della Terra che possono orbitare un po 'più lontano hanno meno probabilità di passare direttamente di fronte alle loro stelle, dai nostri prospettiva.
Per scoprire quanti pianeti simili alla Terra probabilmente ci mancano di conseguenza, gli scienziati hanno alterato i dati di Keplero introducendo artificialmente altri 40.000 pianeti extrasolari simili alla Terra, all'incirca uno per stella, quindi reintegrando i dati risultanti nel software di rilevamento del pianeta. Questa volta, ha trovato solo circa l'uno percento dei pianeti simili alla Terra introdotti, perché la stragrande maggioranza non ha causato un oscuramento rilevabile della loro stella.
Ciò significa che, con gli attuali metodi di rilevamento, 99 su 100 simili alla Terra non arrivano alla porta quando rispondono al nostro censimento interstellare. Tenendo conto di questo livello di imperfezione, i ricercatori hanno calcolato che molte più stelle simili al Sole ospitano un esopianeta potenzialmente abitabile, delle dimensioni della Terra di quanto pensassimo in precedenza.
È importante notare che questo è un calcolo teorico: gli scienziati non hanno effettivamente scoperto questo tipo di pianeti in orbita attorno al 22% delle stelle. Ma se le ipotesi sottostanti sono accurate, dà speranza alla possibilità di trovare pianeti potenzialmente più abitabili in futuro. In effetti, i ricercatori hanno calcolato che se la prevalenza di questo tipo di pianeti è uniforme in tutta la galassia, le probabilità sono che si possa trovare in modo allettante nelle vicinanze - a circa 12 anni luce dalla Terra.
Non è ancora noto se questi pianeti potrebbero avere gli altri ingredienti che riteniamo siano probabilmente necessari per la vita: un'atmosfera protettiva, la presenza di acqua e una superficie rocciosa. Ma i ricercatori affermano che un'altra recente scoperta li rende fiduciosi che alcuni di loro abbiano delle potenzialità. All'inizio di questa settimana, gli scienziati hanno scoperto un esopianeta roccioso delle dimensioni di una Terra a circa 700 anni luce di distanza. Sebbene quel pianeta sia certamente troppo caldo per ospitare la vita, ha una densità simile a quella della Terra, il che suggerisce che almeno alcuni dei pianeti delle dimensioni della Terra che non siamo riusciti a rilevare finora hanno una composizione geologica simile a quella del nostro pianeta.
