Un articolo pubblicato sulla rivista “Planetary Science Journal” riporta uno studio sui sette pianeti del sistema della stella nana ultrafredda TRAPPIST-1. Un team di ricercatori guidato dall’astrofisico Eric Agol dell’Università di Washington ha usato dati raccolti dal telescopio spaziale Spitzer nell’arco di quattro anni, dai telescopi spaziali Hubble e Kepler e da telescopi al suolo per ottenere misurazioni precise di masse e densità dei pianeti. I nuovi calcoli indicano che i sette pianeti hanno una densità molto simile, un nuovo indizio nello studio della loro composizione con le possibili similitudini e differenze rispetto ai pianeti rocciosi del sistema solare.
Dopo la conferma della presenza di sette pianeti rocciosi nel sistema di TRAPPIST-1 annunciata il 22 febbraio 2017, molte ricerche sono state incentrate su di essi. Le dimensioni davvero ridotte della stella e la vicinanza dei pianeti ad essa rendono questo sistema più simile a quello di Giove e delle sue lune che al sistema solare. Nonostante ciò, c’è la possibilità che almeno alcuni di essi siano simili alla Terra non solo come massa e dimensioni ma anche come atmosfera e temperature sulla loro superficie.
Nel corso degli anni, vari telescopi spaziali e al suolo sono stati usati per studiare il sistema di TRAPPIST-1 accumulando quantità crescenti di dati. Ciò ha permesso al team di Eric Agol di ottenere misurazioni più raffinate delle caratteristiche dei sette pianeti. In particolare, hanno calcolato la loro massa e le loro dimensioni, le quali hanno permesso di calcolare la loro densità.
Il risultato è che, sottraendo gli effetti della gravità e della conseguente compressione, i pianeti del sistema di TRAPPIST-1 hanno densità molto simili, con differenze che non superano il 3%. Ciò suggerisce che abbiano una composizione simile tra loro e anche simile alla Terra ma non uguale. Essi hanno una densità che è circa l’8% inferiore a quella della Terra e ciò suggerisce diverse possibilità nella loro composizione. Un confronto tra le densità e l’illuminazione dei pianeti di TRAPPIST-1 e tra i pianeti rocciosi del sistema solare rispetto alla Terra, è illustrato nell’immagine in alto (NASA/JPL-Caltech).
Le caratteristiche dei pianeti di TRAPPIST-1 lasciano aperte diverse possibilità riguardo alla loro composizione, illustrate nell’immagine in basso (NASA/JPL-Caltech). La prima possibilità è che essi non abbiano un nucleo di ferro come la Terra ma i vari materiali siano mescolati in modo uniforme in tutto il loro interno. La seconda possibilità è che abbiano una composizione simile alla Terra ma con nuclei ricchi di ferro più piccoli. La terza possibilità è che abbiano nuclei ricchi di ferro simili a quello terrestre bilanciati da un’abbondanza d’acqua.
Ricerche precedenti avevano proposto l’idea che ci siano alcuni pianeti oceano ma in quelli interni le temperature sulla superficie dovrebbero essere troppo elevate per mantenere oceani di acqua liquida. Dovrebbero esserci atmosfere dense per trattenere l’acqua, anche come vapore, ma sembra improbabile che ne sia rimasta una quantità tale da avere densità molto simili tra i pianeti interni e quelli esterni.
Anche la presenza di nuclei ricchi di ferro offre alcune varianti. Ad esempio, il ferro potrebbe essere ossidato e l’ossigeno potrebbe diminuire la densità del nucleo. Sono possibili anche combinazioni tra nuclei con meno ferro e una certa ossidazione che ne diminuisce la densità.
I progressi nelle ricerche sul sistema di TRAPPIST-1 mostrano anche i miglioramenti nei modelli riguardanti gli esopianeti. La continua scoperta di nuovi esopianeti e il loro studio offre nuovi dati. L’ampiamento del campione porta a una precisione crescente nelle stime delle caratteristiche migliorando i modelli. Il sistema di TRAPPIST-1, con sette pianeti rocciosi, rimane uno straordinario laboratorio spaziale per l’astronomia planetaria perciò gli studi su di esso continueranno.
