TRAPPIST-1
TRAPPIST-1 è il sistema planetario conosciuto che ospita il maggior numero di pianeti simili alla Terra.
Prende il nome dal TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope), un telescopio robotico di 60 centimetri di diametro installato all’Osservatorio dell’ESO a La Silla in Cile, con cui a maggio 2016 vennero scoperti i primi tre pianeti, attorno alla nana ultra-fredda 2MASS J23062928-0502285. Questi furono convalidati con osservazioni di follow-up e da diversi telescopi, tra cui lo Spitzer che ne riconfermò due e ne individuò altri cinque, portando il numero di pianeti a sette.
Dalla scoperta, gli scienziati hanno studiato questi sette mondi utilizzando i telescopi spaziali Kepler e Spitzer della NASA ed telescopi terrestri TRAPPIST e SPECULOOS. Giusto per avere un'idea, lo Spitzer da solo ha fornito più di 1000 ore di osservazioni mirate del sistema prima di essere disattivato nel gennaio 2020.
La densità
"Dal momento che non possiamo vedere i pianeti direttamente, analizziamo in dettaglio le variazioni della luminosità apparente della loro stella mentre ci transitano davanti", ha spiegato Michaël Gillon dell'Università di Liegi (Belgio). Studi precedenti avevano già consentito di effettuare misurazioni precise delle masse e dei diametri dei pianeti, il che ha portato a determinare che erano simili per dimensioni e massa alla Terra e che la loro composizione doveva essere essenzialmente rocciosa. "Il nostro nuovo studio ha notevolmente migliorato la precisione sulle densità dei pianeti e le misurazioni ottenute indicano composizioni molto simili per questi sette mondi", ha detto Elsa Ducrot, studentessa presso l'Università di Liegi. "Questo potrebbe significare che contengono all'incirca la stessa proporzione di materiali che compongono la maggior parte dei pianeti rocciosi, come ferro, ossigeno, magnesio e silicio, che costituiscono anche il nostro pianeta".
Dopo aver corretto le diverse masse, i ricercatori sono stati in grado di stimare che hanno tutti una densità circa l'8% inferiore a quella terrestre, un dettaglio che potrebbe avere un impatto sulle loro composizioni.
Ingredienti diversi
Gli autori dello studio hanno avanzato tre ipotesi per spiegare questa differenza di densità con il nostro pianeta.
La prima prevede una composizione simile a quella della Terra ma con una percentuale di ferro inferiore (circa il 21% rispetto al 32% della Terra). Poiché la maggior parte del ferro terrestre si trova nel nucleo, una quantità più bassa nei pianeti TRAPPIST-1 potrebbe quindi indicare nuclei con masse relative inferiori.
La seconda ipotesi implica composizioni arricchite di ossigeno rispetto a quella del nostro pianeta. Reagendo con il ferro, l'ossigeno forma ossido di ferro, meglio noto come "ruggine". Tuttavia, se la densità inferiore dei TRAPPIST-1 fosse interamente dovuta al ferro ossidato, non solo la superficie sarebbe rossa come quella di Marte ma i pianeti sarebbero "arrugginiti fino al cuore" e potrebbero non avere un vero nucleo, a differenza della Terra.
Secondo Eric Agol, astrofisico all'Università di Washington e autore principale del nuovo studio pubblicato su Planetary Science Journal, la risposta potrebbe essere una combinazione di entrambi gli scenari: meno ferro e un po' più di ferro ossidato.
Crediti: NASA/JPL-Caltech
La terza ipotesi è che i pianeti abbiano più acqua della Terra. Questo scenario concorderebbe con risultati teorici indipendenti che indicano una formazione dei pianeti TRAPPIST-1 più lontano dalla loro stella madre, in un ambiente freddo e ricco di ghiaccio, seguita da una migrazione verso l'interno. Se questa spiegazione è corretta, l'acqua potrebbe rappresentare circa il 5% della massa totale dei quattro pianeti esterni. In confronto, l'acqua rappresenta meno di un decimo dell'1% della massa totale della Terra! I tre pianeti più vicini alla stella sarebbero troppo caldi per mantenere l'acqua allo stato liquido e quindi, avrebbero bisogno di atmosfere calde e dense come quella di Venere, dove l'acqua potrebbe rimanere legata al pianeta sotto forma di vapore. Ma secondo Eric Agol, questa spiegazione sembra meno probabile perché sarebbe una coincidenza improbabile che tutti e sette i pianeti abbiano abbastanza acqua per avere densità simili.
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