L’esopianeta TRAPPIST-1 d affascina gli astronomi alla ricerca di mondi potenzialmente abitabili oltre il nostro sistema solare perché è di dimensioni simili alla Terra, roccioso e si trova in un’area attorno alla sua stella dove è teoricamente possibile la presenza di acqua liquida sulla sua superficie. Tuttavia, secondo un nuovo studio che utilizza i dati del telescopio spaziale James Webb di NASA/ESA/CSA, non ha un’atmosfera simile a quella terrestre. Un’atmosfera protettiva, un Sole amico e tanta acqua liquida: la Terra è un posto speciale. Utilizzando le capacità senza precedenti del Webb, gli astronomi sono in missione per determinare quanto sia speciale e raro il nostro pianeta natale. Questo ambiente temperato può esistere altrove, anche attorno a un diverso tipo di stella? Il sistema TRAPPIST-1 offre un’opportunità allettante per esplorare questo interrogativo, poiché contiene sette mondi di dimensioni terrestri in orbita attorno al tipo di stella più comune nella galassia: una nana rossa. E’ quanto si legge in un articolo ESA.
“In definitiva, vogliamo sapere se qualcosa di simile all’ambiente di cui godiamo sulla Terra possa esistere altrove, e in quali condizioni. Mentre il telescopio spaziale James Webb ci sta dando la possibilità di esplorare questo quesito per la prima volta in pianeti delle dimensioni della Terra, a questo punto possiamo escludere TRAPPIST-1 d da una lista di potenziali gemelli o cugini della Terra”, ha affermato Caroline Piaulet-Ghorayeb dell’Università di Chicago e del Trottier Institute for Research on Exoplanets (IREx) presso l’Università di Montréal, autrice principale dello studio pubblicato su The Astrophysical Journal.
Pianeta TRAPPIST-1 d
Il sistema TRAPPIST-1 si trova a 40 anni luce di distanza ed è stato rivelato come il detentore del record per il maggior numero di pianeti rocciosi di dimensioni terrestri attorno a una singola stella nel 2017, grazie ai dati del telescopio spaziale Spitzer della NASA, ora in disuso, e di altri osservatori. Poiché la stella è una nana rossa debole e relativamente fredda, la “zona abitabile” – dove la temperatura del pianeta potrebbe essere ideale, tale da rendere possibile la presenza di acqua liquida in superficie – si trova molto più vicino alla stella rispetto al nostro sistema solare. TRAPPIST-1 d, il terzo pianeta della nana rossa, si trova al limite di quella zona temperata, eppure la sua distanza dalla stella è solo il 2% della distanza della Terra dal Sole. TRAPPIST-1 d completa un’orbita completa attorno alla sua stella, il suo anno, in soli quattro giorni terrestri.
Lo strumento NIRSpec ( Near-Infrared Spectrograph ) di Webb non ha rilevato molecole provenienti da TRAPPIST-1d comuni nell’atmosfera terrestre, come acqua, metano o anidride carbonica. Tuttavia, Piaulet-Ghorayeb ha delineato diverse possibilità per l’esopianeta, che rimangono aperte per studi di follow-up.
“Ci sono alcune potenziali ragioni per cui non rileviamo un’atmosfera attorno a TRAPPIST-1 d. Potrebbe avere un’atmosfera estremamente sottile, difficile da rilevare, un po’ come quella di Marte. In alternativa, potrebbe avere nubi molto spesse e ad alta quota che impediscono la rilevazione di specifiche firme atmosferiche – qualcosa di più simile a Venere. Oppure, potrebbe essere una roccia sterile, priva di atmosfera”, ha detto Piaulet-Ghorayeb.
La stella TRAPPIST-1
Qualunque sia la situazione di TRAPPIST-1 d, è dura essere un pianeta in orbita attorno a una nana rossa. TRAPPIST-1, la stella ospite del sistema, è nota per essere volatile, emettendo spesso brillamenti di radiazioni ad alta energia con il potenziale di strappare l’atmosfera ai suoi piccoli pianeti, soprattutto quelli che orbitano più vicini. Ciononostante, gli scienziati sono motivati a cercare tracce di atmosfere sui pianeti di TRAPPIST-1 perché le nane rosse sono le stelle più comuni nella nostra galassia. Se i pianeti riescono a mantenere un’atmosfera qui, sotto ondate di intensa radiazione stellare, potrebbero, come si dice, arrivare ovunque.
“I sensibili strumenti a infrarossi del telescopio Webb ci permettono per la prima volta di esplorare le atmosfere di questi pianeti più piccoli e freddi”, ha affermato Björn Benneke dell’IREx dell’Università di Montréal, coautore dello studio. “Stiamo appena iniziando a usare il telescopio Webb per cercare atmosfere su pianeti di dimensioni terrestri e per definire la linea di demarcazione tra i pianeti che possono mantenere un’atmosfera e quelli che non possono”.
I pianeti esterni TRAPPIST-1
Sono in corso le osservazioni dei pianeti esterni di TRAPPIST-1, che presentano sia potenzialità che pericoli. Da un lato, ha affermato Benneke, i pianeti e, f, g e h potrebbero avere maggiori probabilità di avere un’atmosfera perché sono più lontani dalle eruzioni energetiche della loro stella madre. Tuttavia, la loro distanza e l’ambiente più freddo renderanno più difficile rilevare le impronte atmosferiche, anche con gli strumenti a infrarossi del Webb.
“Non è persa ogni speranza per le atmosfere attorno ai pianeti di TRAPPIST-1”, ha affermato Piaulet-Ghorayeb. “Sebbene non abbiamo trovato una firma atmosferica significativa e decisa sul pianeta d, c’è ancora la possibilità che i pianeti esterni contengano molta acqua e altri componenti atmosferici”. ” Il nostro lavoro investigativo è appena iniziato. Mentre TRAPPIST-1 d potrebbe rivelarsi una roccia sterile illuminata da una crudele stella rossa, i pianeti esterni TRAPPIST-1e, f, g e h potrebbero ancora possedere atmosfere spesse”, ha aggiunto Ryan MacDonald, coautore dell’articolo, ora all’Università di St Andrews nel Regno Unito, e in precedenza all’Università del Michigan. “Grazie a Webb ora sappiamo che TRAPPIST-1 d è ben lungi dall’essere un mondo ospitale. Stiamo imparando che la Terra è ancora più speciale nel cosmo”.
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