C’è l’acqua nei pianeti del sistema TRAPPIST?

Pensiamo che l'acqua sia stata portata sulla Terra, e sugli altri corpi del sistema solare in cui è presente, da comete dai nuclei gelati. La domanda che si pongono gli scienziati è come capire se il sistema Trappist presenta le stesse caratteristiche del nostro sistema solare.

Nel 2017, un team internazionale di astronomi ha scoperto il sistema TRAPPIST-1 formato da una nana rossa di tipo M e da non meno di sette pianeti di tipo terrestre rilevati attraverso il metodo del transito. Il sistema è osservabile nella costellazione dell’Aquario, e la stella è nota come 2MASS J23062928-0502285 e si trova a 39,5 anni luce dalla Terra.

TRAPPIST-1 ha l’8% della massa del Sole, massa appena sufficiente a innescare i processi di fusione dell’idrogeno. La sua temperatura superficiale è di appena 2.550 K, rispetto ai 5.778 del Sole, e il suo raggio è del 12% più piccolo rispetto a quello solare. L’età è incerta, nelle pubblicazioni si parla di circa 500 milioni di anni, altri studi, come quello di Luger et al. collocano la sua età compresa tra 3 e otto miliardi di anni, infine, Adam J. Burgasser e Eric E. Mamajek stimano l’età in 7,2±2,2 miliardi di anni combinando vari fattori quali l’abbondanza di litio, la velocità di rotazione, la cinematica, la metallicità e l’attività stellare.

Considerata la piccola massa, TRAPPIST-1 vivrà molto più a lungo di una stella di tipo solare che vive circa 10 miliardi di anni, rimanendo in sequenza principale anche per oltre un bilione di anni.

Ma la cosa interessante del sistema Trappist e che almeno tre dei sette pianeti in orbita si trovano all’interno della zona abitabile e che se, come sostengono alcuni, il sistema avesse circa 8 miliardi di anni, ha avuto tutto il tempo per sviluppare una chimica adatta a far evolvere esseri viventi di qualche tipo.

Tuttavia non tutti gli scienziati concordano sul fatto che i pianeti orbitanti attorno alla nana rossa possano mantenere le condizioni adatte a conservare a lungo acqua liquida in superficie. Secondo una nuova ricerca questo dipende dalla composizione del disco di detriti che ha dato vita ai pianeti e alla eventuale presenza di comete che in seguito hanno portato l’acqua sulla loro superficie.

Il team che ha condotto la ricerca era guidato da Sebastian Marino del Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) e comprendeva membri dell’Università di Cambridge, dell’Università di Warwick, dell’Università di Birmingham, del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian (CfA) e MPIA. Lo studio che descrive i loro risultati è apparso di recente negli Avvisi mensili della Royal Astronomical Society.

Secondo l’ipotesi della nebulosa il sistema solare si è formato oltre 4,6 miliardi di anni fa da una nebulosa di gas, polvere e sostanze volatili. Secondo la teoria questi elementi si sono condensati nel centro, a causa del collasso gravitazionale che ha portato alla nascita del Sole. Con il passare del tempo il resto dei detriti hanno dato vita ai vari pianeti. I residui della formazione del sistema solare hanno formato una vasta cintura nota come Cintura di Kuiper. In accordo con la teoria del tardo bombardamento, l’acqua fu distribuita sulla Terra e in tutto il Sistema Solare da milioni di comete ghiacciate provenienti da questa cintura.

Se anche il sistema TRAPPIST-1 avesse una fascia simile, allora sarebbe logico supporre che abbia avuto un processo di formazione simile. In questo caso, le perturbazioni gravitazionali avrebbero causato lo spostamento di oggetti dalla cintura verso i sette pianeti per depositare l’acqua sulla loro superficie. Con le giuste condizioni atmosferiche, i tre pianeti presenti nella zona abitabile avrebbero potuto conservare una sufficiente quantità d’acqua.

L’assenza di una struttura come la nostra fascia di Kuiper, tuttavia, non esclude che i pianeti non abbiano acqua a sufficienza in superficie.

Per cercare traccia di una cintura di Kuiper attorno al sistema TRAPPIST-1, il team ha fatto affidamento sui dati raccolti dalla matrice Atacama Large Millimeter / submillimeter (ALMA). Questo array è noto per la sua capacità di rilevare oggetti che emettono radiazioni elettromagnetiche tra le lunghezze d’onda dell’infrarosso e radio con un alto grado di sensibilità.

ALMA è in grado di vedere granuli di polvere ed elementi volatili che compongono le cinture di detriti. Questi sono generalmente troppo deboli per essere visti alla luce visibile, ma emettono radiazioni infrarosse a causa del calore che assorbono dalle rispettive stelle. Nonostante la sensibilità di ALMA, il team non ha trovato prove di una cintura di Kuiper attorno a TRAPPIST-1.

Sfortunatamente, non abbiamo rilevato questo attorno a TRAPPIST-1, ma i nostri limiti superiori ci hanno permesso di escludere che il sistema inizialmente avesse una vasta fascia di comete di grandi dimensioni a una distanza simile alla Cintura di Kuiper“, ha affermato il Dr. Marino. “È possibile però che il sistema si sia effettivamente formato con una tale cintura che, però, è stata dispersa da un’instabilità dinamica nel sistema“.

Probabilmente è più facile rilevare cinture di Kuiper più calde attorno a stelle più luminose, rispetto alle cinture fredde attorno a stelle di tipo M, ha spiegato il dott. Marino. Ma questa potrebbe essere una differenza nelle architetture dei sistemi planetari delle stelle come il nostro sole rispetto alle architetture dei sistemi di stelle nane come TRAPPIST.

I risultati, per ora, non spiegano come l’acqua potrebbe essere stata trasportata nei sistemi stellari di tipo M.

Il Dr. Marino e i suoi colleghi incoraggiano comunque ad applicare le loro tecniche a sistemi stellari più giovani e più vicini al fine di affinare i loro modelli e aumentare la probabilità di rilevare cinture simili a quella del nostro sistema solare.

Rispondere a queste domande sarà compito dei futuri telescopi spaziali più potenti e sensibili degli attuali strumenti di ricerca spaziale.

Fonte: https://www.universetoday.com/145593/how-did-the-trappist-1-planets-get-their-water/