219 nuovi pianeti di cui 10 potenzialmente abitabili. La nuova scoperta di Keplero

La NASA ha svelato il set completo dei dati dei primi quattro anni della missione dell’agenzia  Kepler Space Telescope, che fissava un unico pezzo di cielo nella ricerca di pianeti alieni. Il risultato: Kepler ha scoperto 219 nuovi candidati dall’ultima presentazione dei dati della NASA, di cui 10 vicino simili per dimensioni alla Terra,  nella cosiddetta zona abitabile intorno alle loro stelle, dove le condizioni sarebbero ottimali per la presenza di acqua liquida  sulla superficie di un pianeta – una caratteristica fondamentale nella ricerca di mondi abitabili.

Le nuove scoperte aumentano un totale di 4.034 pianeti candidati nel corso della missione Keplero, 2.335 dei quali sono stati in seguito confermati da osservazioni. Lo hanno reso noto i funzionari della NASA in un comunicato. Durante una conferenza stampa svoltosi il 19 giugno 2017, la Nasa ha inoltre comunicato che i dieci potenzialmente mondi abitabili simili alla Terra risultano il 50% di quel tipo di pianeta extrasolare scoperto dalla sonda, con oltre il 30% delle conferme.

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I pianeti caratterizzati da missione della NASA Kepler (punti gialli) e altre indagini divise in diversi tipi di pianeta. I sondaggi sugli esopianeti futuri riveleranno piccoli pianeti orbitanti più lontano dalla loro stella in un angolo della mappa con la dicitura “di frontiera”. Credit: NASA / Ames Research Center / Natalie Batalha / Wendy Stenzel

I ricercatori hanno anche rivelato un divario sorprendente tra i piccoli, i pianeti simili alla Terra e quelli invece più simili a Nettuno. [ Dal Esopianeta Archive: come NASA tiene traccia del Alien Worlds ]. Uno schema diffuso dall’agenzia spaziale americana:

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“Con questo catalogo siamo in grado di estendere la [nostra analisi della demografia pianeti] fuori per più lunghi periodi, i periodi che sono più simili alla nostra Terra”, ha detto Susan Thompson, uno scienziato di ricerca Keplero per il SETI Institute in California e autore principale del nuovo studio catalogo.

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“Come risultato, questo catalogo di indagini rappresenta le basi per rispondere direttamente ad una delle domande più interessanti di astronomia: quanti pianeti come la nostra Terra sono in realtà nella galassia?”

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Secondo i ricercatori, Kepler ha scoperto oltre l’80 per cento di tutti i pianeti candidati ed esopianeti potenzialmente abitabili. Questo catalogo è la versione finale di una serie di dati da missione primaria di Keplero durata circa quattro anni, che ha esaminato una stretta porzione di cielo nella costellazione del Cigno. Keplero fu lanciata nel 2009, e ha completato la sua missione primaria  nel 2013 . Ora, è in una missione estesa nota come K2 .

L’ottavo catalogo di pianeti analizzato da Kepler include 10 nuovi candidati grandi meno di due volte la grandezza della Terra nelle loro stelle zona abitabile. In questo schema 49 tali pianeti dal catalogo completo sono rappresentati graficamente.
Credit: NASA / Ames Research Center / Wendy Stenzel

Per trovare nuovi pianeti, Keplero utilizza il metodo di transito : il telescopio spaziale rintraccia le stelle per un lungo periodo di tempo in modo da consentire agli scienziati di poter individuare le stelle quando queste si “abbassarono” per breve tempo, svelando le eventuali presenze di un pianeta attraversa tra la stella e la Terra.

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Questo processo ha permesso la scoperta di potenziali pianeti come  KOI 7711 (abbreviazione di Kepler oggetto di interesse), un pianeta extrasolare che appare molto simile alla Terra – solo 1,3 volte il raggio della Terra in un’orbita che permette di sentire il pianeta circa quanto la radiazione come la Terra riceve dal il Sole. Per KOI 7711 e gli altri pianeti, la percentuale di frequenza del dimming ha rivelato l’orbita della stella oscurata e al contempo le sue dimensioni.

Per determinare quali velature delle 200.000 stelle osservate da Keplero fossero probabilmente dei veri pianeti, i dati sono stati elaborati attraverso un processo di valutazione intensiva. Come descritto da Thompson, circa 34.000  segnali sono stati trovati – entrambi provenienti da pianeti in transito che non vanno confusi dai rumori che potrebbero provenire dalla fotocamera del satellite. Dopo l’esame, il totale è sceso a circa 4.000 candidati, di cui 50 in zona abitabile e con caratteristiche simili alla Terra.

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I ricercatori hanno poi confrontato i transiti simulati nei dati e registrato quanti di essi effettivamente sono stati prelevati dal software di riconoscimento – che determina il numero di transiti ed il processo potrebbe avere perso. I ricercatori hanno quindi analizzato il “rumore” attraverso il processo, controllando quanti sono stati indicati come pianeti in transito, riuscendo quindi a sapere quanti segnali fossero in realtà “falsi allarmi”. [ Della NASA a caccia di pianeti Kepler Explained (Infografica)

Durante il briefing, i ricercatori hanno anche discusso una distinzione sorprendente che hanno trovato tra le super-Terre, che sono pianeti rocciosi con atmosfere sottili, fino a circa 1,75 volte dimensioni della Terra, e “mini-Neptunes” che formano le sfere di gas denso da 2 a 3,5 volte le dimensioni della Terra .

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Un gruppo di ricerca ha utilizzato il Keck Observatory alle Hawaii per misurare le dimensioni di 1.300 stelle segnalate da Kepler, permettendo loro di individuare con maggiore precisione le dimensioni delle stelle – e quindi la dimensione dei loro potenziali pianeti. Essi hanno scoperto che, mentre i ricercatori avevano pensato che ci fosse una popolazione liscia che contiene l’intera gamma di dimensioni tra 1 e 4 volte quella della Terra, c’era un divario molto più nitido.

“Si tratta di una nuova importante divisione nell’albero genealogico di esopianeti, qualcosa di analogo alla scoperta che i mammiferi e lucertole sono rami separati dall’albero della vita“, ha spiegato Benjamin Fulton, ricercatore presso l’Università delle Hawaii a Manoa e del California Institute of tecnology e autore principale dello studio Keck.

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Ciò che divide probabilmente proviene dal processo di formazione dei pianeti, Fulton ha detto: “i nuclei rocciosi dei pianeti  sono formati da pezzi più piccoli, e quindi la gravità del protopianeta attrae idrogeno ed elio. Un po’ di gas rende il pianeta molto più grande, rendendolo per caratteristiche simili a Nettuno. “Per i pianeti che si trovano di mezzo”, Fulton ha detto, “questi possono subire una battuta d’arresto che li direziona di nuovo sul lato roccioso della super-Terra: l’atmosfera ritrovata può rivelarsi molto calda se la stella è troppo vicino o se non c’è abbastanza per cominciare il processo”.

Mentre il set di dati di Keplero offre lo scorcio migliore in assoluto della demografia di esopianeti per una fetta di cielo, i telescopi futuri – come quello della NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite si apprestano ad essere lanciati nello spazio nel corso del 2018.

Questi nuovi telescopi permetteranno ai ricercatori di seguire le scoperte fatte da Keplero ed analizzare meglio i pianeti trovati. Essi potranno anche catturare immagini per un giorno intero con dirette di pianeti extrasolari attraverso strumenti come il successore di Hubble Space Telescope, il telescopio spaziale James Webb (che si appresta ad essere lanciato nel 2018). Inoltre, i dati aggiuntivi dalla missione K2 di Keplero offriranno ai ricercatori uno sguardo di una porzione di cielo aliena ma al contempo familiare, rivelando pianeti ammassati tra loro ma di diverse età: corpi celesti differenti tra loro che contengono elementi di ferro e molte stelle più piccole che verranno per la prima volta osservate.

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I ricercatori, hanno conciliato i dati dal telescopio Keck nelle Hawaii e con quelli del telescopio spaziale Kepler scoprendo che c’è una netta divisione tra super-Terre e mini-Neptunes.
Credit: NASA / Ames Research Center / JPL-Caltech / R. Male

“Ci si sente un po ‘come la fine di un’era, ma in realtà lo vedo come un nuovo inizio”, ha detto Thompson. “E ‘incredibile come Keplero sia riuscito a trovare tutto ciò. Ci ha mostrato questi mondi terrestri ma abbiamo ancora molto lavoro da fare per capire quante “Terre” ci sono nell’universo“. 

“Sono davvero entusiasta di vedere la soddisfazione dei curiosi per questo catalogo, perché questa è la prima volta che abbiamo una popolazione che è davvero ben interessata all’argomento ed ora siamo davvero tutti pronti per effettuare studi statistici su pianeti simili alla Terra”, ha aggiunto.

Nota del redattore: Questo articolo è stato aggiornato alle 2:45 pm EDT per includere ulteriori dettagli e lo sfondo da conferenza stampa della NASA.

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