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Molti pianeti simili a Tatooine attorno a stelle binarie potrebbero essere abitabili

by Abramo Iannetta
26 January 2023
in Volo spaziale
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Dopotutto, il mondo natale di Luke Skywalker potrebbe non essere così inverosimile


Un'illustrazione del sistema Kepler-35 con un pianeta in primo piano e due stelle sullo sfondo.

I pianeti con soli gemelli, come questo ipotetico mondo nel sistema Kepler-35 (mostrato nell’impressione di un artista), possono costituire la maggior parte dei mondi abitabili nell’universo.


SEAT — Il pianeta natale di Luke Skywalker Guerre stellari è roba da fantascienza. Ma i pianeti simili a Tatooine in orbita attorno a coppie di stelle potrebbero essere la nostra migliore scommessa nella ricerca di pianeti abitabili oltre il nostro sistema solare.

Molte stelle nell’universo arrivano in coppia. E molti di questi dovrebbero avere pianeti in orbita attorno a loro (SN: 25/10/21). Ciò significa che potrebbero esserci molti più pianeti in orbita attorno a sistemi binari che attorno a stelle solitarie come la nostra. Ma fino ad ora, nessuno aveva un’idea chiara sul fatto che gli ambienti di quei pianeti potessero essere favorevoli alla vita. Nuove simulazioni al computer suggeriscono che, in molti casi, la vita potrebbe imitare l’arte.

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I pianeti simili alla Terra in orbita attorno ad alcune configurazioni di stelle binarie possono farlo rimanere in orbite stabili per almeno un miliardo di anni, i ricercatori hanno riferito l’11 gennaio alla riunione dell’American Astronomical Society. Quel tipo di stabilità, propongono i ricercatori, sarebbe sufficiente per consentire potenzialmente lo sviluppo della vita, a condizione che i pianeti non siano troppo caldi o freddi.

Dei pianeti che si sono bloccati, circa il 15% è rimasto nella loro zona abitabile, una regione temperata attorno alle loro stelle dove l’acqua potrebbe rimanere liquida, la maggior parte o addirittura tutto il tempo.

I ricercatori hanno eseguito simulazioni di 4.000 configurazioni di stelle binarie, ciascuna con un pianeta simile alla Terra in orbita attorno a loro. Il team ha variato cose come le masse relative delle stelle, le dimensioni e le forme delle orbite delle stelle l’una intorno all’altra e la dimensione dell’orbita del pianeta attorno alla coppia binaria.

Gli scienziati hanno quindi seguito il moto dei pianeti fino a un miliardo di anni di tempo simulato per vedere se i pianeti rimarrebbero in orbita per i tipi di scale temporali che potrebbero consentire alla vita di emergere.

Un pianeta in orbita attorno a stelle binarie può essere espulso dal sistema stellare a causa di complicate interazioni tra il pianeta e le stelle. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno scoperto che, per i pianeti con grandi orbite attorno a coppie di stelle, solo circa 1 su 8 è stato espulso dal sistema. Il resto era abbastanza stabile da continuare a orbitare per l’intero miliardo di anni. Circa 1 su 10 si stabilì nelle proprie zone abitabili e vi rimase.

Dei 4.000 pianeti che il team ha simulato, circa 500 hanno mantenuto orbite stabili che li hanno tenuti nelle loro zone abitabili almeno l’80% delle volte.

“La zona abitabile . . . come l’ho caratterizzato finora, va dal congelamento all’ebollizione”, ha detto Michael Pedowitz, uno studente universitario presso il College of New Jersey a Ewing che ha presentato la ricerca. La loro definizione è eccessivamente rigida, ha detto, perché hanno scelto di modellare pianeti simili alla Terra senza atmosfere o oceani. È più semplice da simulare, ma consente anche alle temperature di fluttuare selvaggiamente su un pianeta mentre orbita.

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“Un’atmosfera e gli oceani attenuerebbero abbastanza bene le variazioni di temperatura”, afferma la coautrice dello studio Mariah MacDonald, astrobiologa anche lei del College of New Jersey. Un’abbondanza di aria e acqua consentirebbe potenzialmente a un pianeta di mantenere condizioni abitabili, anche se trascorresse la maggior parte del suo tempo al di fuori della zona abitabile nominale attorno a un sistema stellare binario.

Il numero di pianeti potenzialmente abitabili “aumenterà una volta aggiunte le atmosfere”, afferma MacDonald, “ma non posso ancora dire di quanto”.

Lei e Pedowitz sperano di costruire modelli più sofisticati nei prossimi mesi, nonché di estendere le loro simulazioni oltre un miliardo di anni e includere i cambiamenti nelle stelle che possono influenzare le condizioni di un sistema solare mentre invecchia.

La possibilità di pianeti stabili e abitabili nei sistemi stellari binari è una questione tempestiva, afferma l’astrofisico della Penn State Jason Wright, che non è stato coinvolto nello studio.

“Al momento Guerre stellari è venuto fuori”, dice, “non conoscevamo nessun pianeta al di fuori del sistema solare, e non lo sapevamo per 15 anni. Ora sappiamo che ce ne sono molti e che orbitano intorno a queste stelle binarie».

Queste simulazioni di pianeti in orbita binaria potrebbero servire da guida per futuri esperimenti, dice Wright. “Questa è una popolazione di pianeti poco esplorata. Non c’è motivo per cui non possiamo seguirli, e studi come questo presumibilmente ci stanno dimostrando che vale la pena provare”.

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