Trappist-1b, “sosia” terrestre senza atmosfera

JWST lo ha osservato durante i suoi passaggi davanti e dietro la sua stella

Il sistema Trappist-1. Il pianeta b è il più vicino alla stella. (Nasa/R. Hurt/T. Pyle)

Sin dalla scoperta, il sistema planetario Trappist-1 è stato indicato come il più interessante tra quelli conosciuti. Rimane tuttora il sistema planetario con il maggior numero di pianeti individuati, ben sette, ed è secondo solo al nostro. Distante appena 12 parsec (39 anni luce) i suoi pianeti in zona abitabile erano in cima alla lista per essere osservati con il Telescopio Spaziale James Webb (Jwst). Grazie all’alta risoluzione raggiungibile dallo spazio, il telescopio infrarosso può osservare spettroscopicamente gli esopianeti vicini sia per appurare la presenza di atmosfere sia per caratterizzarle.

Non è un sosia della Terra

Le osservazioni eseguite su uno dei pianeti di tale sistema, Trappist-1b, spesso indicato come un possibile sosia della Terra, confermano che quel mondo è privo di atmosfera. Trappist-1b è di dimensioni simili alla Terra e orbita nella regione calda e potenzialmente abitabile della sua stella. L’orbita in tale regione non implica l’abitabilità di un pianeta, perché la presenza di acqua liquida in superficie è condizionata dalla presenza di un’atmosfera abbastanza densa, alla giusta pressione e temperatura.  Per avere una conferma è sufficiente confrontare le condizioni presenti su Venere e Marte, posti ai bordi della zona abitabile del Sole ma rispettivamente un caldissimo inferno e un deserto ghiacciato. Tali situazioni non escludono teoricamente lo sviluppo di forme di vita, ma su quei pianeti sarebbero habitat difficili ed estremi.

I sette pianeti di Trappist-1 hanno dimensioni comparabili alla Terra e orbitano molto più vicini alla loro stella perché è una fredda nana rossa. Questa configurazione rende il sistema un interessante laboratorio per studiare le condizioni ambientali sugli esopianeti di massa terrestre.

Trappist-1 al confronto con il Sistema Solare interno. Tutti i pianeti sono teoricamente in zona abitabile ma l’abitabilità dipende dalla presenza di un’atmosfera e altre condizioni. I più promettenti sono quelli nella zona verde. (NASA/JPL-Caltech)

Le osservazioni

Lo scorso novembre e dicembre, Jwst ha puntato Trappist-1b, il più interno e vicino alla stella, per cercare i segni di un’atmosfera osservando la sua luce in infrarosso. I risultati sono esposti in un articolo pubblicato dalla rivista Nature con primo autore Thomas Greene, astronomo dell’Ames Research Center della Nasa a Mountain View, in California. 

Precedenti osservazioni eseguite con Hubble e Spitzer, avevano mostrato che Trappist-1b probabilmente non avesse una grande atmosfera gonfia di idrogeno. Tuttavia le osservazioni non escludevano un’atmosfera più densa, simile a quella primordiale della Terra. Le nuove osservazioni invece l’hanno esclusa. Sebbene la cosa possa sembrare deludente, queste osservazioni servono invece a capire meglio le potenzialità del nuovo telescopio spaziale e offrono precise indicazioni sulle condizioni presenti su altri sistemi planetari simili.

Un banco di prova

Jwst ha osservato Trappist-1b durante i suoi passaggi davanti e dietro la sua stella. Questa situazione ha permesso di estrarre per sottrazione l’emissione infrarossa proveniente dal pianeta. La presenza di un’atmosfera avrebbe prodotto dati fotometrici differenti. Se Trappist-1b avesse avuto un’atmosfera, il calore sarebbe stato trattenuto e diffuso, quindi il pianeta sarebbe apparso più freddo. Invece è apparso più caldo, esattamente come i modelli indicano debba comportarsi un corpo privo di atmosfera. Osservazioni spettroscopiche non hanno inoltre evidenziato alcuna presenza di anidride carbonica, che JWST avrebbe potuto individuare.

Raffigurazione artistica di Trappist-1. Il pianeta b è probabilmente un mondo privo di atmosfera di aspetto simile a Mercurio e la Luna.
(ESO/N. Bartmann/spaceengine.org)

Non è una sorpresa

La cosa era in qualche modo prevista perché Trappist-1b riceve quattro volte più radiazioni di quante riceva la Terra dal Sole. Sotto ripetuti brillamenti prodotti dalla nana rossa, la sua atmosfera è stata rapidamente spazzata via al pari di Mercurio, lasciando un mondo arido e nudo. Condizioni simili sarebbero perciò abbastanza ricorrenti, se non la regola, per il gran numero di pianeti orbitanti intorno a irrequiete stelle nane rosse. Anche il più vicino esopianeta, Proxima b, si trova in una situazione del tutto analoga e non lascia troppo spazio all’ottimismo per condizioni più favorevoli.

Ci saranno altre osservazioni nei prossimi mesi e arriveranno certamente scoperte interessanti. Certo è che quanto scoperto dal Jwst ridimensiona notevolmente le attese.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 353 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa allo studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.