In quelle che noi definiamo le “classiche otto ore di lavoro” (o di sonno, per alcuni) un piccolo pianeta a 700 anni luce di distanza completa una rivoluzione intorno alla sua stella. Su quel pianeta si è appena concluso un anno.
Dei ricercatori al MIT hanno scoperto un esopianeta delle dimensioni della nostra Terra, chiamato Kepler 78b, che ruota attorno alla sua calda stella in meno di 8,5 ore, uno dei periodi orbitali più piccoli finora rilevati. Il pianeta è estremamente vicino alla sua stella, con un raggio orbitale che è circa tre volte il raggio della stella. La temperatura alla sua superficie può arrivare a 3000 gradi centigradi. In un ambiente così torrido, lo strato superficiale del pianeta si trova probabilmente allo stato fuso e crea un ingente oceano di lava.
Quello che è particolarmente emozionante, almeno per i ricercatori, è che è stato possibile rilevare la luce emessa dal pianeta. E’ la prima volta che i ricercatori sono stati in grado di fare questa misura per un esopianeta così piccolo come lo è Kepler 78b. Questa luce, una volta analizzata con telescopi più grandi, potrà dare ai ricercatori dettagliate informazioni sulla composizione della superficie planetaria e sulle proprietà riflettenti.
Kepler 78b è così vicino alla sua stella che gli scienziati sperano di misurare la sua influenza gravitazionale sulla stella. Tali informazioni potranno essere utilizzare per determinare la massa del pianeta, misura che potrebbe rendere Kepler 78b il primo pianeta di dimensioni simili alla Terra al di fuori del nostro Sistema Solare di massa nota.
I ricercatori hanno pubblicato la loro scoperta su The Astrophysical Journal.
In un paper a parte, pubblicato su The Astrophysical Journal Letters, i membri dello stesso gruppo assieme ad altri del MIT e di altri istituti di ricerca, hanno osservato KOI 1843.03, un esopianeta scoperto in precedenza con un periodo orbitale ancora più piccolo, di sole 4,25 ore. Il gruppo, guidato dal professore emerito di fisica Saul Rappaport ha determinato che, affinché il pianeta mantenga la sua orbita estremamente stretta intorno alla sua stella, deve essere estremamente denso, fatto perlopiù di ferro, altrimenti le immense forze marsali dalla stella vicina lo farebbero a pezzi.
“Solo il fatto che sia in grado di sopravvivere implica che deve essere molto denso” ha affermato Josh Winn, Professore Associato di Fisica al MIT e secondo autore di entrambi gli articoli. “Rimane un problema aperto: capire se la natura permetta attualmente ai pianeti che sono sufficientemente densi di sopravvivere anche a distanze più piccole, il che sarebbe davvero incredibile”.
Il team di ricercatori che ha studiato Kepler 78b ha analizzato più di 150 000 stelle monitorate da Kepler Telescope della NASA, osservatorio spaziale che esamina una fetta della nostra Galassia. I ricercatori stanno analizzando i dati da Kepler nella speranza di individuare pianeti simili alla Terra e che siano abitabili.
L’obiettivo per Winn e i suoi colleghi è di cercare pianeti delle dimensioni della Terra con periodi orbitali molto brevi.
“Siamo abituati a pianeti con orbite di un paio di giorni” ha affermato Winn. “Ma ci siamo chiesti se esopianeti con orbite di alcune ore siano possibili. Sicuramente ce ne sono alcuni là fuori”.
Per trovarli, il team ha analizzato i dati della luce proveniente da migliaia di stelle, alla ricerca di variazioni nella curva di luce, il che significa che il pianeta può transitare periodicamente davanti alla sua stella ospite.
Individuare questi piccoli cali tra decine di migliaia di curve di luce è in generale un lavoro duro, che comporta tempi molto lunghi. Per accelerare il processo, il gruppo ha messo a punto un approccio più automatico: l’applicazione di un metodo matematico di base, conosciuto come la trasformata di Fourier, a tutto il dataste. Il metodo permette di individuare quelle curve di luce che mostrano una periodicità o che presentano una caratteristica che si ripete.
Le stelle che ospitano pianeti possono mostrare cali periodici della luce ogni volta che un pianeta vi transita di fronte. Ma vi sono altri fenomeni stellari periodici che possono influenzare l’emissione di luce, come può essere il caso di una stella che ne eclissi un’altra. Per raccogliere questi segnali associati ai pianeti, lo studente laureato Roberto Sanchis-Ojeda ha fatto una ricerca tra l’insieme delle curve di luce periodiche per scovare i cali di luminosità più piccoli registrati tra i transiti planetari.
Il gruppo è stato in grado di rilevare la luce emessa dal pianeta dalla misura della quantità di luce complessiva oscurata ogni volta che il pianeta transita dietro alla sua stella. I ricercatori ipotizzano che la luce del pianeta sia probabilmente una combinazione di radiazione dalla sua superficie calda e la luce riflessa dai materiali superficiali, come la lava e il vapore atmosferico.
“Stavo guardando ad occhio nudo e tutto ad un tratto vedo un extra di luce proprio dove ci si aspettava di trovarlo ed è stato davvero bello” ha affermato Sanchis-Ojeda. “Ho pensato che stavano osservando la luce di un pianeta. E’ stato davvero un momento emozionante”.
Dalle loro misurazioni di Kepler 78b il team ha determinato che il pianeta è 40 volte più vicino alla sua stella di quanto non lo sia Mercurio al Sole. La stella attorno a cui Kepler 78b ruota è probabilmente una stella relativamente recente, poiché ruota almeno due volte più velocemente del nostro Sole, un segno evidente che la stella non ha avuto il tempo per rallentare.
Sebbene abbia circa le dimensioni della Terra, Kepler 78b non è sicuramente abitabile a causa della sua estrema vicinanza alla sua stella ospite. “Bisognerebbe avere una grande immaginazione per pensare di vivere in un mondo di lava” ha affermato Winn. “Noi non saremmo sicuramente in grado di sopravvivere”.
Ma questo non esclude del tutto la possibilità di altri pianeti abitabili con periodo di rotazione brevi. Il gruppo di Winn sta ora cercando esopianeti che ruotano attorno a nane brune, stelle fredde, oramai giunte alla fine della loro fase evolutiva finale. “Se fossimo in orbita attorno ad una di queste nane brune, allora si potrebbe arrivare così vicini alla stella da avere periodi orbitali dell’ordine di qulache ora” ha affermato Winn. “Potrebbe essere abitabile e alla giusta temperatura”.
Fonte Physics.org:Waking up to a new year– Team discovers an exoplanet that orbits its star in 8.5 hours.
Catalogo online di esopianeti: Exoplanet.eu; Elenco dei pianeti scoperti che cadono nella zona di abitabilità: Habitable Zone Gallery
Sabrina