Sette pianeti per Trappist-1: abitabili?

Siamo soli nell’universo? Ci sono altri pianeti e altre forme di vita da qualche parte? Ad oggi non abbiamo risposte anche perché sorgono immediatamente altre domande, ad esempio: Che cosa intendiamo per forme di vita? Dove e come le cerchiamo? Limitiamoci quindi qui a descrivere schematicamente solo un caso che ha creato tanto interesse e scalpore.

Nel cercare altre Terre intorno a stelle diverse dal Sole, soprattutto se si vuole trovare qualcosa di molto simile alla vita che osserviamo qui, bisogna valutare se i candidati pianeti extra-solari che si scoprono con varie tecniche (se ne conoscono oramai oltre 4000) si trovino o meno in quelle che vengono comunemente chiamate “zone di abitabilità”, cioè siano collocati intorno a stelle con caratteristiche adeguate ed alla distanza opportuna dalla stella madre.

TRAPPIST-1: chi è?

La stella TRAPPIST-1 prende il nome dai due telescopi con cui è stata inizialmente osservata. In seguito è stata osservata per molto tempo con numerosi altri grandi telescopi da terra e dalla spazio. Si trova nella costellazione dell’Aquario. E’ una stella invisibile ad occhio nudo. Anzi, nonostante sia molto vicina, la sua luminosità è talmente debole che occorre un telescopio di almeno una decina di cm di diametro dotato di una potente telecamera anche solo per trovarla. I suoi pianeti invece sono a poca distanza dalla stella e così deboli che con la strumentazione e la tecnologia attuale è impossibile vederli. Ma i futuri telescopi da terra (E-ELT, 39 m di diametro) e dalla spazio (James Webb Space Telecope) potrebbero forse farcela, … vedremo nei prossimi 10-20 anni.

In sintesi, si tratta di una stella molto piccola, classificata come nana rossa, che dista da noi circa 40 anni luce (1 anno luce = circa 10.000 miliardi di km). Le stelle si dividono in varie classi per massa, dimensioni e luminosità (supergiganti, giganti, nane, sub-nane etc.) e per colore (la temperatura dello strato piú esterno da cui proviene la luce che emettono, la fotosfera, va da oltre 20.000 gradi, blu = molto calda, a meno di 3000 gradi, rosso = molto fredda).In questo schema, per confronto, TRAPPIST-1 ha: (a) una massa pari solo a circa l’8% di quella del Sole (che è una stella nana gialla, con temperatura della fotosfera di circa 6000 gradi, una massa oltre 1 milione di volte quella della Terra, un raggio di circa 700.000 km), (b) una temperatura della fotosfera di circa 2500 gradi (= colore rosso), (c) un raggio circa 10 volte piú piccolo del Sole. Con una età di circa mezzo miliardo di anni (il Sole ne ha 4.5 miliardi) si tratta quindi di una stella relativamente giovane che vivrà molto piú a lungo del Sole (che vivrà 10 miliardi), perché converte idrogeno in elio al centro molto lentamente (è come una piccolissima e “ risparmiosa 500” rispetto alle potenti e voraci Ferrari !!). Confrontandola quindi con il Sole si tratta di una stella molto piú piccola e “quasi insignificante”. Di fatto è poco piú grande e massiccia di Giove, ma è tuttavia una stella e non un pianeta (cioè produce energia al proprio interno e “non riflette solo” la luce avuta dall’esterno).

Perché paragonarla al Sole?

La cosa che la fa paragonare al Sole è però dovuta alla recente scoperta: infatti TRAPPIST-1 ha intorno a se un sistema planetario di 7 pianeti osservati, per di piú di taglia terrestre (cioè con dimensioni e masse analoghe a quelle della Terra).

Questi 7 pianeti sono stati scoperti con una tecnica molto semplice. Poiché ruotano intorno alla stella madre tutti sullo stesso piano e passano regolarmente davanti alla stella, ad ogni passaggio “eclissano” un po’ della luce della stella, che quindi cala per la durata del transito, e ricresce regolarmente dopo il passaggio. Così facendo si può quindi ricavare dalle osservazioni la massa, le dimensioni ed il periodo di rivoluzione di ogni singolo pianeta intorno a TRAPPIST-1.

La grande differenza con i pianeti del sistema solare sta nel fatto che la distanza di questi pianeti da TRAPPIST-1 è compresa solo fra 1.5 e circa 7 milioni di km (la Terra dista dal Sole 150 milioni di km), per cui il periodo di rivoluzione intorno alla stella (cioè il loro anno) è compreso solo fra 1.5 e 13 giorni terrestri !

Come non bastasse, poiché questi pianeti ruotano così vicino alla stella e così vicini fra loro, si ha come risultato che presentano sempre la stessa faccia verso la stella (come fa la Luna con la Terra) e quindi la durata del loro giorno è uguale al loro anno. Per di piú, risentono di fortissime interazioni mareali reciproche che li rendono “molto irrequieti”. Si vede allora che, ritornando al confronto con Giove, il sistema planetario di TRAPPIST-1 assomiglia di piú al sistema dei satelliti che ruota intorno a Giove piuttosto che al sistema solare. Infatti le sue dimensioni spaziali sono piccolissime, e le interazioni fanno pensare ad esempio ad una similitudine con il satellite gioviano “Io”, scoperto da Galileo, che è cosparso di vulcani attivi.

Perché è allora così interessante?

Perché compensando la piccola distanza dei pianeti dalla stella madre con la molto piú debole emissione di luce ed energia di TRAPPIST-1 rispetto a quella del Sole, si ha che la temperatura superficiale prevista per almeno 3 dei 7 pianeti trovati sia compresa fra zero e circa 100 gradi Celsius, cioè circa quanto si ha sulla Terra. Ciò consentirebbe quindi, almeno in linea di principio, l’esistenza di acqua liquida in superficie e, di conseguenza, il potenziale sviluppo di forme di vita (come detto, bisogna poi intendersi su che cosa si considera con questa parola).

Questo nuovo sistema solare è raggiungibile dall’uomo?

Calma! Abbiamo detto che TRAPPIST-1 dista circa 40 anni luce da noi. Questo vuole dire che la luce che viaggia a 300.000 km/sec (cioè oltre 1 miliardo di km/ora !!) impiega 40 anni ad arrivare a noi. In altre parole, noi vediamo adesso quello che là è successo 40 anni fa!! Come conseguenza abbiamo allora che, anche se viaggiassimo su una navicella spaziale a 100.000 km/ora, per andare su un pianeta di TRAPPIST-1 impiegheremmo piú di 400.000 anni… un po’ troppo, direi!!

Molto diverso è invece mandare nostri segnali ed immagini piuttosto che una navicella, perché le immagini possono essere “spedite” alla velocità della luce. Pertanto se mandiamo un messaggio o una immagine oggi e, se là ci fossero dei ragazzi svelti, svegli e tecnicamente preparati, in grado di capire e rispondere, dopo solo 80 anni potremmo avere un saluto di risposta.

Non sarebbe così male, in fondo.

Flavio Fusi Pecci