Due pianeti extrasolari che si ritiene siano simili alla Terra apparentemente lo sono, almeno per quanto riguarda il clima, la ricerca † Kepler-186f è il primo pianeta identificato a livello di Terra esterno al sistema solare che orbita intorno a una stella nella zona abitabile. Ciò significa che è la giusta distanza dalla sua stella ospite per l’acqua liquida da raggruppare sulla superficie. Lo studio, pubblicato su Astronomical Journal , ha utilizzato simulazioni per analizzare e identificare le dinamiche degli assi di spin di un esopianeta.
Quelle dinamiche determinano quanto un pianeta si inclina sul proprio asse e come l’angolo di inclinazione si evolve nel tempo. L’inclinazione assiale contribuisce alle stagioni e al clima perché influisce sul modo in cui la luce del sole colpisce la superficie del pianeta. I ricercatori suggeriscono che l’inclinazione assiale di Kepler-186f è molto stabile, proprio come la Terra, rendendo probabile che abbia stagioni regolari e un clima stabile. Inoltre, pensano che lo stesso sia vero per Kepler-62f, un pianeta di dimensioni super-terrestri che orbita intorno a una stella a circa 1.200 anni luce di distanza da noi.
Marte instabile – Quanto è importante l’inclinazione assiale per il clima? Una grande variabilità nell’inclinazione assiale potrebbe essere una delle ragioni principali per cui Marte si è trasformato da un paesaggio acquatico miliardi di anni fa al deserto arido di oggi, dicono i ricercatori.
“Marte è nella zona abitabile del nostro sistema solare, ma la sua inclinazione assiale è stata molto instabile, variando da zero a 60 gradi“, dice Gongjie Li, assistente professore di fisica al Georgia Institute of Technology, che ha guidato lo studio insieme a un laureato, lo studente Yutong Shan dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. “Quell’instabilità probabilmente ha contribuito al decadimento dell’atmosfera marziana e all’evaporazione delle acque superficiali”.
A titolo di paragone, l’inclinazione assiale della Terra oscilla più lievemente tra 22,1 e 24,5 gradi, passando da un estremo all’altro ogni 10.000 anni circa. L’angolo di orientamento dell’orbita di un pianeta attorno alla sua stella ospite può essere fatto oscillare dall’interazione gravitazionale con altri pianeti nello stesso sistema. Se l’orbita dovesse oscillare alla stessa velocità della precessione dell’asse di rotazione del pianeta (simile al movimento circolare esibito dall’asse di rotazione di una cima o di un giroscopio), l’asse di rotazione oscillerebbe anche avanti e indietro, a volte in modo drammatico. Marte e Terra interagiscono fortemente tra loro, così come con Mercurio e Venere. Di conseguenza, da soli, le loro spin-ax avrebbero precessione con la stessa velocità dell’oscillazione orbitale, che potrebbe causare ampie variazioni nella loro inclinazione assiale.
Che mi dici delle lune? – Fortunatamente, la luna mantiene sotto controllo le variazioni della Terra. La luna aumenta la velocità di precessione degli assi di rotazione del nostro pianeta e la differenzia dalla frequenza di oscillazione orbitale. Marte, d’altra parte, non ha un satellite abbastanza grande da stabilizzare la sua inclinazione assiale. “Sembra che entrambi gli esopianeti siano molto diversi da Marte e dalla Terra perché hanno una connessione più debole con i loro pianeti fratelli“, dice Li. “Non sappiamo se posseggono lune, ma i nostri calcoli mostrano che anche senza i satelliti, le spin-ax di Kepler-186f e 62f sarebbero rimaste costanti per decine di milioni di anni“.
Kepler-186f è meno grande del 10% in raggio rispetto alla Terra, ma la sua massa, composizione e densità rimangono un mistero. Orbita orbita attorno alla stella ospite ogni 130 giorni. Secondo la NASA, la luminosità di quella stella a mezzogiorno, stando in piedi su 186f, apparirebbe brillante come il sole appena prima del tramonto qui sulla Terra. Kepler-186f si trova nella costellazione del Cigno come parte di un sistema stellare a cinque pianeti. Kepler-62f è stato l’esopianeta più simile alla Terra fino a quando gli scienziati non hanno notato 186f nel 2014. È circa il 40% più grande del nostro pianeta ed è probabilmente un mondo terrestre o oceanico. È nella costellazione della Lyra ed è il pianeta più esterno tra cinque esopianeti in orbita attorno a una singola stella. Questo non vuol dire che l’esopianeta abbia l’acqua, per non parlare della vita. Ma entrambi sono candidati relativamente buoni. “Il nostro studio è tra i primi a studiare la stabilità climatica degli esopianeti e contribuisce alla crescente comprensione di questi mondi potenzialmente abitabili“, dice Li.
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