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Trappist-1, una nuova teoria sull’evoluzione dei sette pianeti

I sette pianeti del sistema Trappist-1 orbitano intorno alla loro stella in armonia quasi perfetta. Un  team di scienziati della Rice University ha realizzato uno studio che analizza le tappe evolutive dei pianeti. La ricerca è stata pubblicata su Nature Astronomy.

«I pianeti, nel corso delle prime fasi di crescita, sono continuamente bombardati da altri oggetti – dice Sean Raymond dell’Università di Bordeaux, uno degli autori dello studio – questo processo prende il nome di accrescimento tardivo ed è un momento molto importante perché gli  oggetti che si scontrano con i pianeti possono essere ricchi d’acqua o di altri elementi fondamentali per lo sviluppo di eventuali forme di vita».

Sulla Terra è possibile quantificare la presenza di questi elementi grazie alle analisi dei meteoriti, ma non è possibile effettuare lo stesso processo sugli esopianeti. E’ qui che entra in gioco la particolare configurazione del sistema.

 La stella Trappist-1 è situata a circa circa 40 anni luce di distanza da noi ed è molto più piccola e più fredda del nostro Sole. I suoi pianeti sono nominati in ordine alfabetico da b a h in ordine di distanza dall’astro. Il tempo necessario per completare un’orbita attorno alla stella – equivalente a un anno sulla Terra – è di 1,5 giorni sul pianeta b e 19 giorni sul pianeta h. Sorprendentemente, i loro periodi orbitali formano rapporti quasi perfetti, una disposizione risonante che ricorda quella delle note musicali. Ad esempio, per ogni otto ‘anni’ sul pianeta b, ne passano cinque sul pianeta c, tre sul pianeta d, due sul pianeta e e così via. 

«Non possiamo sapere quanti oggetti si sono schiantati sui pianeti – continua Raymond – ma a causa di questa speciale configurazione di risonanza, possiamo porre un limite superiore su di esso. E abbiamo scoperto che il limite superiore è in realtà piuttosto piccolo. I pianeti non hanno subito un bombardamento massiccio».

I pianeti crescono all’interno di dischi protoplanetari, composti da gas e polvere attorno a stelle di nuova formazione. Questi dischi hanno vita breve pari a qualche milione di anni. I modelli al computer hanno dimostrato che i dischi possono guidare i pianeti verso una configurazione armonica prima di dissolversi. 

Secondo quanto si legge nello studio, i pianeti di Trappist si sarebbero formati velocemente, in circa un decimo del tempo impiegato dalla Terra. Solitamente se un pianeta si forma presto ed è troppo piccolo, con una massa pari a quella di Marte ad esempio, non può accumulare molto gas dal suo disco. Di conseguenza ha meno opportunità di ottenere elementi volatili essenziali per la vita poiché non viene sottoposto a bombardamenti tardivi. 

«I pianeti di tipo terrestre del sistema – afferma Rajdeep Dasgupta, coautore dello studio – si sono formati presto, quindi avrebbero potuto avere fin dall’inizio un’atmosfera composta anche da idrogeno e non hanno mai subito giganteschi impatti tardivi. Questo avrebbe potuto influire sulla composizione interna dei pianeti e di conseguenza sulla loro abitabilità».

Lo studio avrà implicazioni anche per altri tipi di sistemi. «Le super-terre e i sub nettuniani sono molto numerosi; la teoria predominante è che essi siano migrati verso l’interno dei loro sistemi durante le fasi iniziali della loro esistenza. Nel corso di questo periodo, questi pianeti avevano una struttura armoniosa simile a quella di Trappist e poi in seguito sono diventati instabili».

 In futuro, grazie ai nuovi telescopi come James Webb Space Telescope della Nasa e l’Extremely Large Telescope dell’Eso, le osservazioni limiteranno meglio la composizione interna degli esopianeti e saranno utili per conoscere meglio la fase dei bombardamenti tardivi. 

 

Credit foto: Nasa/Jpl-Caltech rappresentazione artistica del sistema Trappist-1 

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