29.2.12

PIANETI VAGANTI : UNA NUMEROSA REALTA'

Secondo un recente studio della Stanford University ci sarebbero più pianeti vaganti che stelle nella nostra galassia.
Ma cos'è un pianeta vagante? Sono pianeti che vagano, per l'appunto, nello spazio interstellare dopo essere stati espulsi dai loro sistemi planetari di origine a causa di interazioni gravitazionali particolari o collisioni.
Secondo alcuni, questi pianeti, che non beneficiano del calore della loro stella, potrebbero sfruttare quello generato dalla radioattività interna o dalla tettonica delle placche.
Attualmente non si conoscono le caratteristiche di questi corpi celesti e si possono solo fare ipotesi; le loro dimensioni potrebbero variare da quelle di asteroidi ghiacciati a giganti gassosi.
Ad oggi si conoscono circa una dozzina di pianeti non riconducibili ad alcuna stella e sono stati scoperti ricorrendo alla tecnica del lensing gravitazionale.
Una delle cose più sconvolgenti che è stata stimata è che questi pianeti, che inizialmente si pensava fossero il doppio di quelli racchiusi in un sistema planetario, possano essere addirittura 100.000 volte più numerosi delle stelle della Galassia e 50.000 volte più numerosi delle stelle appartenenti alla Sequenza Principale.
Un conto più preciso di questi oggetti verrà effettuato con la nuova generazione (anni 2020) di 'super-telescopi' che ora sono ancora in fase di sviluppo o progettazione.
Il numero di questi particolari pianeti è così elevato che se ne dovrà sicuramente tenere conto nell'ambito della ricerca della vita in quanto, come abbiamo detto, la geologia ed il clima di alcuni di essi potrebbe essere favorevole ad una qualche forma di vita almeno batterica.
A questo proposito è stato calcolato che un pianeta interstellare di taglia terrestre, composto da un'atmosfera convettiva principalmente di idrogeno e alla pressione di 1 kilobar, riscaldato dal decadimento dei radioisotopi e sottoposto ad una bassissima dose di radiazione stellare UV , possa mantenere una temperatura tale da poter pensare a pianeti con oceani.
La presenza di grandi lune potrebbe essere un ulteriore fattore di riscaldamento.
Si pensa che pianeti di questo tipo possano ospitare attività geologica per lunghissimo tempo sottoforma di vulcanismo superficiale o subacqueo che, tra l'altro, sono ottimi produttori di sostanze utili alla vita.

Fonti :
http://www.space.com/14667-nomad-alien-planets-wandering-galaxy.html
http://www.space.com/11699-rogue-alien-planets-milky-common.html
http://news.stanford.edu/news/2012/february/slac-nomad-planets-022312.html

23.2.12

UNA NUOVA CLASSE DI PIANETI EXTRASOLARI

Credit: Nature
E' di questi giorni l'annuncio della scoperta di una nuova classe di pianeti extrasolari, caratterizzata da pianeti di taglia intermedia tra quella terrestre e quella di Urano, che possiedono una spessa atmosfera ricchissima di vapore acqueo.

Il prototipo di questa interessantissima classe è GJ 1214b : una frazione importante della sua massa è costituita da acqua (25% roccia e 75% acqua). Il pianeta in questione è stato scoperto nel 2009 dal progetto MEarth Project e la sua peculiare caratteristica è stata evidenziata considerando il suo diametro pari a 2.7 volte quello terrestre ed il suo peso, ben 7 volte quello del nostro pianeta. Orbita attorno ad una nana rossa alla distanza di 2 milioni di km in sole 38 ore e possiede una temperatura superficiale oscillante tra i 120°C ed i 250°C.

Nel 2010 è stata osservata la sua atmosfera, rivelandone la composizione principalmente a base di acqua.
L'osservazione di grandi quantità di acqua potrebbe anche essere il frutto dell'emissione di uno spesso strato di vapore acqueo presente in quota nell'atmosfera del pianeta, senza che questa debba esserne necessariamente satura.

Per osservare la composizione atmosferica del pianeta è stata utilizzata la Wide Field Camera 3 (WFC3) dell' Hubble Space Telescope osservando la luce della stella che durante il transito planetario filtra attraverso l'atmosfera planetaria , rivelandoci il mix dei gas che la compone.
L'osservazione infrarossa di Hubble supporta l'ipotesi dell'atmosfera satura di vapore acqueo, abbandonando quella dello strato di vapore acqueo. 

La massa e la taglia del pianeta sono sconosciuti, a differenza della sua densità che risulta essere pari a 2 g/cm3; l'acqua ha una densità pari a 1 g/cm3 e la Terra 5.5 g/cm3 . Ciò suggerisce la presenza di molta più acqua su GJ 1214b rispetto alla Terra e una struttura interna molto differente da quella terrestre. Inoltre, alte temperature e pressioni creerebbero sostanze esotiche come 'acqua superfluida' e 'ghiaccio caldo' non esistenti nell'ambiente a noi familiare.

Pare che il pianeta si sia formato nelle regioni esterne del sistema planetario, dove il ghiaccio era presente in abbondanza, migrando poi verso zone più vicine alla stella transitando nella zona abitabile del sistema. Dunque per un certo periodo sul pianeta si sono verificate condizioni di tipo terrestre.
GJ 1214b è un ottimo candidato per il futuro James Webb Telescope anche grazie alla sua vicinanza alla Terra : solo 40 anni luce.


Fonti :
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/13/full/
http://hubblesite.org/pubinfo/pdf/2012/13/pdf.pdf
http://www.cfa.harvard.edu/news/2012/pr201204.html
http://en.wikipedia.org/wiki/GJ_1214_b

12.2.12

UNA NUOVA FINE PER I PIANETI DELLA GALASSIA

La fine della vita di un pianeta è tradizionalmente attribuita all'azione della sua stella, che prima o poi lo disintegra , inglobandolo o spazzandolo via dalla sua orbita a seguito di una violenta esplosione o dell'espansione stellare.
Ciò che è stato scoperto e che coinvolge il gigantesco buco nero presente al centro della Via Lattea, a 25.000 anni luce dal Sole, ha dell'incredibile.

(Credit : NASA Chandra X-Ray Observatory)
 SgrA* e i due echi di luce dovuti ad una recente esplosione (cerchiati)
Il buco nero, la cui esistenza è stata confermata da studi che hanno monitorato le distorsioni ed accelerazioni delle orbite stellari in un volume di pochi giorni-luce nella zona centrale della galassia, è stato monitorato dal telescopio Chandra che osserva l'universo nei raggi X.
Immagine X di Chandra di  Sgr A*








Gli astronomi hanno osservato che con cadenza quotidiana, Sagittarius A* (questo il nome della sorgente in cui si anniderebbe il buco nero), emette 'flares' di radiazione X della durata di alcune ore anche 100 volte più energetici dell'emissione standard della sorgente.
Anche il VLT , nell'infrarosso, ha confermato comportamenti analoghi.






La 'dieta' a base di asteroidi sarebbe all'origine dei flares che osserviamo.
La comunità scientifica aveva forti dubbi sull'esistenza di grandi quantità di asteroidi al centro della galassia, soprattutto nell'ambiente assai ostile che si viene a creare attorno ad un buco nero supermassiccio.
Le osservazioni, invece, sembrano confermare la presenza di una nuvola di migliaia di miliardi di asteroidi e comete strappati via dalle loro stelle madri; di questi corpi rocciosi, quelli che si trovano a transitare a meno di 150 milioni di chilometri dal buco nero vengono sbriciolati dall'intenso campo gravitazionale e dalle forze mareali del buco nero. I frammenti verrebbero vaporizzati poi dal flusso di gas ad altissima temperatura che fluisce verso la singolarità, generando i flares energetici che osserviamo da Terra. Infine ciò che rimane dei frammenti viene inghiottito dal buco nero.
Gli astronomi hanno anche stimato la misura minima dei frammenti in grado di generare flares come quelli osservati da Chandra : 10 km di raggio.

Tutto ciò riguarda gli asteroidi ma, anche se in numero statisticamente molto inferiore,  la medesima sorte potrebbe capitare anche pianeti rocciosi in zona. Considerando almeno un pianeta per stella, si verificherebbe un tale evento ogni 105 anni. Un evento di questo tipo potrebbe essere successo circa 300 anni fa, quando l'emissione X di Sagittarius A* crebbe di un milione di volte rispetto alla media, emettendo energia dell'ordine dei 1039 - 41 erg/s .
Ma come possiamo affermarlo visto che i radiotelescopi X sarebbero stati inventati due secoli e mezzo dopo? A questo proposito è stato condotto un lavoro eccezionale : l'eco di luce X di quell'evento si riflette nelle nubi di gas e polveri presenti nelle vicinanze del buco nero permettendo di datare l'evento, la durata del flare e la sua luminosità.


Fonti:
http://www.media.inaf.it/2012/02/09/e-per-pasto-asteroidi-e-pianeti/
http://lanl.arxiv.org/abs/1110.6872

2.2.12

GLIESE 667Cc : UNA SECONDA TERRA?


Oggi è stata annunciata la scoperta del pianeta con la più alta probabilità di ospitare acqua ...e forse vita come noi la conosciamo.
Gliese 667Cc, questo il nome del pianeta, è situato senza alcun dubbio nel centro della zona abitabile del suo sistema, ovvero nella zona in cui l'acqua liquida può esistere sulla superficie di un pianeta.

CREDIT: Carnegie Institution for Science
Gliese 667Cc è 4.5 volte più massivo della Terra, rendendolo una Super-Terra, ed il suo anno dura circa 28.15 giorni terrestri.
 La cosa che rende ancora più eccezionale la scoperta è la vicinanza del pianeta : solo 22 anni luce dalla Terra.
Il sistema è molto più povero di elementi pensanti di quello solare e la scoperta di pianeti attorno a questa stella sarebbe stata scartata a priori dagli astronomi...ma, come spesso è capitato in questa branca dell'astronomia i migliori risultati sono stati ottenuti quasi per caso su oggetti che non erano stati considerati come facenti parte del campione da studiare.
Naturalmente questa scoperta farà rivedere le restrizioni imposte dalla comunità scientifica in materia di  ricerca di pianeti simili alla Terra e di stelle adatte ad esserne i soli.

La stella è una nana rossa facente parte di un sistema triplo : Gliese 667 A,B,C. La coppia A-B è separata mediamente da 12.6 UA ma la loro orbita eccentrica le porta da distanze minime reciproche di 5 UA e massime pari a 20 UA, completando un'orbita in poco più di 42 anni. La componente C è più distante dalla coppia, oscillando tra le 56 UA e le 215 UA.
La componente A è una nana arancione con una luminosità pari al 12-13% di quella solare e con un'abbondanza di elementi pesanti minore di quella solare; la componente B , anch'essa nana arancione, ha solo il 5% della luminosità solare.

Ma veniamo all'astro del nostro importantissimo pianeta. La componente C, come detto, è una nana rossa con massa pari al 38% di quella solare e luminosità visuale pari allo 0.3% di quella del Sole.
Il pianeta, che orbita a 0.28 UA dalla stella, riceve il 90% della luce che riceve la Terra dal Sole, ma ne assorbe di più rispetto a quanta ne assorbe il nostro pianeta pareggiando il conto; ciò avviene poichè gran parte della radiazione che investe il pianeta è infrarossa.

Le informazioni sul pianeta sono state ricavate dal lavoro combinato di due spettrografi : l' HIRES (High Resolution Echelle Spectrograph) ed il Carnegie Planet Finder Spectrograph posti sul telescopio Magellan II alle Hawaii.

Facciamo una veloce panoramica sul sistema.
Gia nel 2010, attorno alla stella Gliese 667C, era stata scoperta una super-Terra (Gliese 667 Cb) che ruotava su un'orbita più vicina alla stella rendendola troppo calda (migliaia di gradi K) per ospitare acqua liquida sulla sua superficie. Essa possiede 5.72 masse terrestri ed orbita a 0.05 UA dalla stella in 7.2 giorni.

Osservazioni preliminari ipotizzano inoltre la presenza di almeno un gigante gassoso ed un'altra super-Terra. E' stato ipotizzato un pianeta 'd ' che ancora non è stato confermato.

La scoperta, condotta dal un team di astronomi guidati da Guillem Anglada-Escudè (del Carnegie Institution for Science) e Paul Butler, verrà pubblicata a breve sull'Astrophysical Journal Letters.


Fonti :