Tre esopianeti scoperti nel sistema della nana rossa GJ 357

Il sistema di Gl 357 (Immagine NASA's Goddard Space Flight Center/Chris Smith)
Il sistema di Gl 357 (Immagine NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” riporta la scoperta di tre esopianeti nel sistema della nana rossa GJ 357. Un team di ricercatori guidato da Rafael Luque dell’Istituto di Astrofisica delle Isole Canarie ha identificato l’esopianeta più interno, chiamato GJ 357 b, grazie alle osservazioni condotte dal telescopio spaziale TESS della NASA mentre gli altri due, chiamati GJ 357 c e GJ 357 d, sono stati scoperti usando il metodo della velocità radiale grazie a dati raccolti in vent’anni di osservazioni di vari telescopi al suolo. I tre esopianeti potrebbero essere tutti rocciosi e il più esterno rientra nell’area abitabile del suo sistema stellare.

Alla conclusione del primo anno di attività scientifica del telescopio spaziale TESS, lanciato il 18 aprile 2018, aumentano ormai frequentemente non solo i candidati esopianeti ma anche quelli confermati grazie a osservazioni mirate. Molte nuove scoperte riguardano esopianeti che orbitano attorno a nane rosse, che in passato sono state trascurate ma sono le più numerose. GJ 357 ha una massa che è circa un terzo di quella del Sole e il suo studio ha innescato una serie di scoperte ottenute mettendo assieme dati raccolti da vari telescopi in vari periodi.

La prima scoperta è avvenuta con le normali modalità del telescopio spaziale TESS, che rileva i leggeri cali di luminosità delle stelle quando uno o più pianeti passano tra esse e la Terra. Ciò è successo anche osservando la stella GJ 357 e a quel punto i ricercatori hanno cercato conferme dell’esistenza del candidato scoperto trovando anche le tracce di altri due esopianeti più lontani dalla loro stella con il metodo della velocità radiale. Rafael Luque ha dichiarato che in qualche modo quei pianeti erano nascosti nelle misurazioni fatte a numerosi osservatori nel corso di molti anni e che ci è voluto TESS per far notare una stella interessante dove li hanno potuti scoprire.

L’esopianeta GJ 357 b scoperto da TESS è stato definito dai ricercatori una Terra calda perché ha dimensioni circa il 22% superiori a quelle della Terra ma è talmente vicino alla sua stella che il suo anno dura solo 3,9 giorni terrestri. Per questo motivo la temperatura stimata sulla sua superficie senza tenere conto di una possibile atmosfera è di ben 254° Celsius. Ci vorranno osservazioni mirate per capire se abbia un’atmosfera e in quel caso quale composizione abbia. Questo è uno dei migliori candidati trovati dato che è il terzo esopianeta come vicinanza alla Terra scoperto col metodo del transito.

I dati relativi agli altri due esopianeti sono più vaghi perché non sono stati osservati direttamente ma alcune caratteristiche sono state dedotte. Il metodo della velocità radiale permette di stimare le masse degli esopianeti perché è basato sulla loro influenza gravitazionale ma senza osservazioni dirette non dice nulla sulle loro dimensioni o sulla possibile presenza di un’atmosfera.

L’esopianeta GJ 357 c ha una massa almeno 3,4 volte quella della Terra, perciò potrebbe trattarsi di una super-Terra, e un anno della durata di 9,1 giorni terrestri. La temperatura stimata sulla sua superficie senza tenere conto di una possibile atmosfera è di 127° Celsius. Dato che non sono stati rilevati transiti di GJ 357 c i ricercatori hanno dedotto che la sua orbita sia leggermente inclinata rispetto a quella del vicino.

L’esopianeta GJ 357 d ha una massa almeno 6,1 volte quella della Terra perciò potrebbe essere una super-Terra ma anche un mini-Nettuno. Se fosse un pianeta roccioso le sue dimensioni potrebbero essere doppie di quelle della Terra. Si tratta comunque dell’esopianeta più interessante perché ha un anno della durata di 55,7 giorni terrestri che lo pongono ai confini esterni dell’area abitabile del suo sistema stellare.

A causa della sua posizione, l’esopianeta GJ 357 d potrebbe essere un super-Marte con una temperatura stimata sulla sua superficie senza tenere conto di una possibile atmosfera di -53° Celsius. Quando Marte era giovane e aveva ancora un campo magnetico in grado di fare da scudo alla sua atmosfera, le condizioni sulla sua superficie erano molto più simili a quelle della Terra. Ciò significa che vi sono possibilità che GJ 357 d sia abitabile ma solo in presenza di un insieme di caratteristiche dato che dovrebbe essere un pianeta roccioso con un campo magnetico e un’atmosfera simile a quella terrestre. Il telescopio spaziale TESS non ne ha rilevato alcun transito ma in questo caso è semplicemente possibile che il suo sistema sia stato osservato durante un periodo in cui non è passato di fronte alla sua stella.

Per il momento ci sono alcune ipotesi riguardo all’esopianeta GJ 357 d ma gli astronomi devono sperare che passi di fronte alla sua stella durante un periodo in cui viene compiuta un’osservazione mirate per capire davvero le sue caratteristiche, partendo dalla verifica che si tratti di una super-Terra o di un mini-Nettuno.

Questa ricerca non solo conferma gli ottimi risultati che sta portando il telescopio spaziale TESS ma l’utilità di tante altre osservazioni che comprendono anche lunghe indagini condotte con telescopi al suolo. I dati disponibili possono tornare utili anche dopo anni quando un nuovo studio permette di ottenere informazioni chiave da combinare con quelle già esistenti. Nel caso del sistema di GJ 357, ciò significa passare a una nuova fase di studi mirati.

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