La sonda TESS aiuta gli scienziati a trovare un pianeta potenzialmente abitabile, a 31 anni luce di distanza

Gli astronomi stanno condividendo un'ondata di scoperte dal satellite Survey Exoplanet Survey della NASA, o TESS, incluso il rilevamento di una super-Terra potenzialmente abitabile ben oltre il nostro sistema solare.
Si dice che il pianeta cerchi una stella nana di tipo M chiamata GJ 357, a circa 31 anni luce dalla Terra nella costellazione dell'Idra.
Conosciuto come GJ 357 d, il mondo è almeno sei volte più massiccio della Terra – e orbita attorno alla stella ogni 55.7 giorni, a una distanza che è solo del 20% più lontana della Terra dal nostro stesso sole.
Con quell'orbita, GJ 357 d sarebbe bollente se fosse nel nostro sistema solare.
Ma la sua stella madre è molto più fioca del nostro sole che la super-Terra potrebbe essere abbastanza calda da avere acqua liquida.
Questa caratteristica funge da definizione per le zone abitabili intorno ai soli alieni.
"Questo è eccitante, poiché questa è la prima super-Terra vicina dell'umanità che potrebbe ospitare la vita – scoperta con l'aiuto di TESS, la nostra piccola e potente missione con una vasta portata", l'astronoma Lisa Kaltenegger, che è la direttrice del Carl Sagan Institute della Cornell University, ha detto in un comunicato stampa.
I risultati relativi al sistema GJ 357 sono dettagliati in un paio di articoli di ricerca pubblicati dalla rivista Astronomy & Astrophysics e Astrophysical Journal Letters.
Rilevare GJ 357 d è stata un'operazione complessa.
È iniziato con i dati del satellite TESS, che è stato lanciato proprio l'anno scorso e scruta i cieli per i segni rivelatori dei pianeti che attraversano di fronte alle loro stelle madri.
La stessa tecnica di localizzazione del transito fu usata dal telescopio Kepler ormai defunto della NASA per identificare migliaia di pianeti candidati.
Le letture di TESS indicavano che la stella nana ospitava un pianeta molto vicino chiamato GJ 357 b, che compie un'orbita completa in soli 3,9 giorni terrestri.
Supponendo che il pianeta manchi di atmosfera, gli scienziati hanno stimato che la temperatura di equilibrio di GJ 357 b fosse nell'intervallo di 490 gradi Fahrenheit (254 gradi Celsius).
"Descriviamo GJ 357 b come una" Terra calda "," Enric Pallé, un astrofisico presso l'Istituto di Astrofisica delle Isole Canarie, ha dichiarato in un comunicato stampa della NASA.
"Sebbene non possa ospitare la vita, è degno di nota il terzo esopianeta di transito più vicino finora conosciuto e uno dei migliori pianeti rocciosi che abbiamo per misurare la composizione di qualsiasi atmosfera possa possedere." Per ottenere una soluzione migliore sul pianeta toast , gli astronomi si sono rivolti a osservazioni terrestri.
Queste osservazioni sono state analizzate usando un metodo diverso, che misura le oscillazioni sempre così lievi nella posizione di una stella causate dall'attrazione gravitazionale dei suoi pianeti.
Oltre a confermare l'esistenza di GJ 357 b, l'analisi ha determinato che altri due pianeti orbitavano attorno alla stella in orbite più lontane.
Uno era GJ 357 c, un pianeta troppo caldo che è almeno 3,4 volte più massiccio della Terra e orbita attorno alla stella ogni 9,1 giorni.
L'altro era GJ 357 d.
Se GJ 357 d manca di atmosfera, la sua temperatura di equilibrio sarebbe fastidiosamente fredda, da qualche parte intorno a 64 gradi sotto zero F (-53 gradi C).
Ma se ha un'atmosfera, come ci si aspetterebbe da un pianeta roccioso a quella distanza, le temperature sarebbero più moderate – e le prospettive di vita sarebbero molto più soleggiate.
"Con un'atmosfera densa, il pianeta GJ 357 d potrebbe mantenere l'acqua liquida sulla sua superficie come la Terra, e potremmo individuare segni di vita con telescopi che presto saranno online", ha detto Kaltenegger.
Gli studi sul GJ 357 e sui suoi pianeti sono stati pubblicati in concomitanza con la prima conferenza scientifica TESS, condotta questa settimana al MIT a Cambridge, Massachussets.
La missione TESS è guidata e gestita dal MIT e gestita dal Goddard Space Flight Center della NASA.
Più di una dozzina di altri partner contribuiscono alla missione.
All'inizio della settimana, il team TESS ha segnalato il rilevamento di tre esopianeti che circondano TOI 270, un'altra stella nana di tipo M che si trova a circa 73 anni luce di distanza nella costellazione Pictor.
(Per quello che vale, TOI sta per "TESS Object of Interest".) Il pianeta più interno, TOI 270 b, sembra essere una super-Terra calda simile a GJ 357 b.
In un articolo pubblicato da Nature Astronomy, gli scienziati affermano che gli altri due pianeti, TOI 270 ce d, hanno circa la metà delle dimensioni di Nettuno – e probabilmente saranno simili a quel gigante gassoso nella composizione.
Tali "mini-Nettuno" non esistono nel nostro sistema solare.
"Un aspetto interessante di questo sistema è che i suoi pianeti si trovano a cavallo di una lacuna ben consolidata in dimensioni planetarie conosciute", ha affermato Fran Pozuelos, ricercatore post-dottorato presso l'Università di Liegi in Belgio.
"Non è raro che i pianeti abbiano dimensioni tra 1,5 e due volte quella della Terra per ragioni probabilmente legate al modo in cui si formano i pianeti, ma questo è ancora un argomento molto controverso", ha detto Pozuelos in un comunicato stampa della NASA.
"TOI 270 è un laboratorio eccellente per studiare i margini di questo divario e ci aiuterà a capire meglio come si formano e si evolvono i sistemi planetari." Tutto questo è solo l'inizio: la missione principale di TESS è destinata a durare un altro anno e l'analisi dei dati potrebbe andare avanti ancora per anni.
Oltre a Pozuelos, gli autori del documento Nature Astronomy, "Una super-terra e due sub-nettuno che transitano nel vicino e silenzioso M nano TOI-270", sono Maximilian Günther e Ian Waite.
Pallé e Kaltenegger sono tra i 76 autori del documento di Astronomia e Astrofisica, "Sistema planetario attorno al vicino Nano M GJ 357 che include un pianeta in transito, caldo, di dimensioni della terra, ottimale per la caratterizzazione atmosferica".
L'autore principale è Rafael Luque.
Oltre a Kaltenegger, Luque e Pallé, gli autori dell'articolo in Astrophysical Journal Letters, "The Habitability of GJ 357 d: Possible Climates and Observability", includono Jack Madden, Zifan Lin, Sarah Rugheimer, Antigona Segura e Néstor Espinoza.