La stella Kepler-160 e KOI-456.04 ricordano molto il sistema Sole-Terra rispetto a qualsiasi coppia di stelle-esopianeti precedentemente nota

Tra gli oltre 4.000 esopianeti conosciuti, KOI-456.04 ha qualcosa di speciale: meno del doppio della Terra, orbita attorno a una stella simile al Sole. E lo fa con una distanza stella-pianeta che potrebbe consentire temperature della superficie planetaria favorevoli alla vita. L’oggetto è stato scoperto da un team guidato dal Max Planck Institute for Solar System Research. La sua stella ospite, chiamata Kepler-160, in realtà emette luce visibile; le stelle centrali di quasi tutti gli altri pianeti extrasolari, invece, emettono radiazioni infrarosse, sono più piccole e deboli del Sole e appartengono alla classe delle stelle nane rosse.

Telescopi spaziali fondamentali per KOI-456.04

I telescopi spaziali come CoRoT, Kepler e TESS hanno permesso agli scienziati di scoprire circa 4000 pianeti extrasolari negli ultimi 14 anni. La maggior parte di questi pianeti ha le dimensioni simili al gigante gassoso Nettuno e sono in orbite relativamente vicine alle rispettive stelle ospiti. Ma gli scienziati hanno anche scoperto alcuni esopianeti piccoli come la Terra che potrebbero essere potenzialmente rocciosi. Una manciata di questi esopianeti sono anche alla giusta distanza dalla loro stella ospite per avere potenzialmente temperature superficiali che permettano la presenza di acqua superficiale liquida, l’ingrediente essenziale per la vita sulla Terra. 

Il quadro completo dell’abitabilità, tuttavia, implica anche uno sguardo alle qualità della stella“, spiega l’autore principale del nuovo studio, il Dr. René Heller

Le nane rosse

Le stelle nane rosse sono famose per la loro vita estremamente lunga. La vita su un esopianeta in orbita attorno ad una stella di questo tipo avrebbe potenzialmente il doppio del tempo, rispetto alla vita sulla Terra, per formarsi ed evolversi. Ma la radiazione di una stella nana rossa è per lo più infrarossa piuttosto che luce visibile. Inoltre queste stelle emettono brillamenti ad alta energia e finiscono per “friggere” i loro pianeti. Inoltre, affinché un esopianeta sia nella zona abitabile deve essere molto vicino alla stella madre e la gravità stellare lo deformerebbe sostanzialmente. Il conseguente riscaldamento potrebbe innescare un vulcanismo globale fatale. L’abitabilità dei pianeti attorno alle stelle nane rosse è fortemente dibattuta nella comunità scientifica.

Rappresentazione artistica di una nana rossa. Credit: NASA

La stella Kepler-160

Nel loro nuovo articolo di ricerca, il team di scienziati riportano la scoperta di un pianeta candidato con dimensioni inferiori al doppio della Terra e illuminato da una stella simile al Sole. La stella Kepler-160 si trova ad una distanza di poco più di 3000 anni luce dal sistema solare ed è stata costantemente osservata dal 2009 al 2013 dal telescopio spaziale Kepler. Kepler-160 ha un raggio di 1,1 raggi solari, ha una temperatura superficiale di 5200 gradi Celsius (300 gradi in meno del Sole) e una luminosità stellare molto simile al Sole

Kepler-160b e Kepler-160c

Kepler-160 è noto da circa sei anni come una stella ospite di due esopianeti, chiamati Kepler-160b e Kepler-160c. Entrambi questi pianeti sono sostanzialmente più grandi della Terra e in orbite relativamente vicine alla loro stella. Le loro temperature superficiali li renderebbero sicuramente caldissimi dunque inospitali per la vita. Ma minuscole variazioni nel periodo orbitale del pianeta Kepler-160c hanno suggerito agli scienziati la presenza di un terzo pianeta che non era stato ancora confermato.

La zona abitabile in base alla luminosità delle stelle

La scoperta di KOI-45604

Il loro nuovo algoritmo di ricerca è stato fondamentale per la scoperta di KOI-456.04. Uno dei due pianeti trovati da Heller e dai suoi colleghi è Kepler-160d, il pianeta precedentemente sospettato responsabile dell’orbita distorta di Kepler-160c. Kepler-160d non mostra alcun transito nella curva della luce della stella e quindi è stato confermato indirettamente. L’altro pianeta, formalmente candidato, è KOI-45604, probabilmente un pianeta in transito con un raggio di 1,9 raggi terrestri e un periodo orbitale di 378 giorni. Data la sua stella ospite simile al Sole, il periodo orbitale proprio simile alla Terra, tutto ciò si traduce in una illuminazione molto simile al nostro pianeta dal Sole. KOI-456.04 si trova in una regione della zona abitabile stellare, la zona attorno ad una stella che permetterebbe acqua liquida superficiale su un pianeta simile alla Terra (ovviamente la chiave è la temperatura), che è paragonabile alla posizione della Terra intorno al Sole.

KOI-456.01 è relativamente grande rispetto a molti altri pianeti considerati potenzialmente abitabili. Ma la combinazione di vari fattori tra cui l’orbita attorno ad una stella simile al Sole lo rende così speciale e familiare “, chiarisce Heller. Di conseguenza, le condizioni della superficie su KOI-45604 potrebbero essere simili a quelle conosciute sulla Terra, a condizione che la sua atmosfera non sia troppo massiccia. La quantità di luce ricevuta dalla sua stella ospite è circa il 93 percento della luce solare ricevuta sulla Terra. Se KOI-45604 avesse un’atmosfera con un lieve effetto serra, simile alla Terra, la sua temperatura superficiale sarebbe mediamente di +5 gradi Celsius, che è circa dieci gradi inferiore alla temperatura globale media della Terra.

KOI-456.04

Nuove indagini per confermare l’esistenza di KOI-456.04

Al momento non si può escludere completamente che KOI-45604 sia in realtà un colpo di fortuna statistico o un errore di misurazione sistematico anziché un pianeta reale. Il team stima che le probabilità di una natura planetaria di KOI-456.04 siano circa l’85% “pro planet”. Ottenere uno status planetario formale richiede il 99%. Mentre alcuni dei più potenti telescopi terrestri a terra potrebbero essere in grado di convalidare questo candidato con le osservazioni di uno dei suoi prossimi transiti, ci sono anche buone probabilità che la missione spaziale PLATO dell’ESA sarà in grado di confermare. Il lancio di PLATO è previsto per il 2026 e uno dei suoi principali obiettivi scientifici è la scoperta di pianeti delle dimensioni della Terra attorno a stelle simili al Sole. 

Riferimenti:

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