Le caratteristiche di due nuovi esopianeti aprono la strada all’estensione del concetto di zona di abitabilità.
All’inizio dell’era degli esopianeti, gli obiettivi erano piuttosto semplici. Il primo era trovarne il maggior numero possibile per arricchire la nostra comprensione della popolazione degli esopianeti. Il secondo era determinare se qualcuno di essi si trovasse nella zona abitabile attorno alle proprie stelle. La definizione di zona abitabile era essenziale: qualsiasi pianeta situato a una distanza dalla propria stella tale da consentire la presenza di acqua liquida in superficie era considerato nella zona abitabile. Ma ora, con la scoperta di sempre più esopianeti da parte degli astronomi, la definizione di abitabile è diventata più sfumata. Gli scienziati fanno spesso riferimento a una zona abitabile ottimistica e a una zona abitabile conservativa. La zona abitabile ottimistica è una zona più ampia che tiene conto di fattori come il riscaldamento geotermico, che potrebbe estenderne il limite esterno, e di fattori come la rotazione, che potrebbe impedire le condizioni di effetto serra, estendendone il limite interno. La zona abitabile conservativa è più limitata. Il suo limite interno è il punto in cui un pianeta potrebbe subire le condizioni di effetto serra, e un limite esterno più ristretto è definito dalla condensazione di CO2 dall’atmosfera, che potrebbe limitare il calore necessario a mantenere l’acqua liquida in superficie.
La zona temperata
Una nuova ricerca aggiunge ulteriori sfumature alla definizione di zona abitabile, basandosi sul concetto di “zona temperata”. Ricerche precedenti avevano utilizzato il termine “temperato” per descrivere alcuni esopianeti. Tuttavia, non era stato definito il termine con esattezza, e l’utilizzo era stato inteso in modo intercambiabile con il termine “abitabile”. Il nuovo studio definisce una zona ‘temperata’ estesa, definita da flussi di instellazione compresi tra 0,1 < Δ/S⊕ < 5, comprendendo così una gamma più ampia di mondi potenzialmente abitabili.
Il flusso di instellazione di un esopianeta, o flusso di insolazione, descrive la quantità di energia solare che raggiunge la superficie dell’esopianeta. Si misura in watt per metro quadrato (W/m²). Nell’articolo, l’espressione 0,1 < Δ/S⊕ < 5 definisce un intervallo di flusso di insolazione rispetto alla costante solare terrestre. Quindi si traduce in un intervallo compreso tra circa 136 W/m² e circa 6805 W/m². La costante solare terrestre è di circa 1361 W/m² nella parte superiore dell’atmosfera, il che dà un’idea di cosa descrive il termine.
La zona temperata è volutamente una definizione più ampia rispetto alla zona abitabile conservativa. La zona abitabile conservativa si basa sulla capacità di un pianeta di favorire la presenza di acqua liquida sulla sua superficie. La zona temperata, invece, classifica i pianeti che ricevono livelli moderati di instellazione.
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Tra le stelle più deboli
L’articolo scientifico è anche un’introduzione al sondaggio TEMPOS (Temperate M Dwarf Planets With SPECULOOS). SPECULOOS sta per Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars (Ricerca di pianeti abitabili che eclissano stelle ultra-fredde), e il suo obiettivo è trovare pianeti simili alla Terra attorno a stelle piccole e deboli. Il sondaggio mira a produrre un catalogo dei raggi precisi degli esopianeti temperati che transitano attorno a nane M di tipo medio-tardivo, o a nane rosse.
Questi tipi di stelle sono importanti perché gli esopianeti temperati che orbitano attorno a queste stelle hanno maggiori probabilità di transitare e quindi di essere rilevati. Come suggerisce il titolo dell’articolo, due nuovi esopianeti scoperti di recente sono descritti come temperati, il che li colloca, insieme alle stelle attorno alle quali orbitano, in una tipologia alquanto esclusiva. TOI-6716 e TOI-7384 si uniscono al ristretto club delle nane M di tipo medio, completamente convettive, note per ospitare pianeti temperati.
La coppia di pianeti temperati è TOI-6716 b, un pianeta di dimensioni terrestri tra circa 0,91 e 1,05 raggi terrestri, molto probabilmente roccioso. L’altro è TOI-7384 b, un sub-nettuniano di circa 3,35-3,77 raggi terrestri. Potrebbe possedere un nucleo roccioso con uno spesso involucro di H/He. L’obiettivo di tutto questo lavoro è identificare gli esopianeti temperati che rappresentano buoni candidati per gli studi atmosferici. La massa prevista di TOI-7384b lo rende infatti un obiettivo interessante per la caratterizzazione atmosferica con il JWST e con altri futuri telescopi spaziali.
Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su Universe Today
- Leggi il paper scientifico intitolato “Two temperate Earth- and Neptune-sized planets orbiting fully convective M dwarfs” pubblicato sulle Montyl Notices della Royal Astronomical Society.
