Una nuova ricerca pubblicata sulla rivista Astronomy & Astrophysics fa nuova luce sulla natura dei sette esopianeti che orbitano attorno alla stella TRAPPIST-1, scoperti nel febbraio 2017 dal telescopio spaziale Spitzer. Sapevamo già che i sette esopianeti in questione sono per lo più rocciosi, e su alcuni è potenzialmente presente acqua liquida in superficie.

La nuova ricerca fa luce sulla densità dei pianeti che compongono questo sistema, con un livello di precisione inedito. In estrema sintesi, dai calcoli emerge che alcuni degli esopianeti di TRAPPIST-1 potrebbero avere una percentuale di acqua liquida pari al 5% della loro massa. In altre parole, circa 250 volte la quantità di acqua presente negli oceani della Terra.

Simon Grimm, scienziato esoplanetario dell'Università di Berna in Svizzera, ha spiegato a Space.com che "tutti i pianeti che orbitano attorno a TRAPPIST-1 sono molto simili alla Terra – hanno un nucleo solido, circondato da un'atmosfera […] L'esopianeta più simile alla Terra in termini di massa, raggio ed energia ricevuti dalla sua stella è TRAPPIST-1e".

Il lavoro è stato condotto utilizzando una tecnica nota come Transit-Timing Variations (TTV). In buona sostanza, osservando delle piccole variazioni nella quantità di tempo che impiega un esopianeta a transitare tra la sua stella e il nostro punto di vista (chiamato transito), i ricercatori riescono ad effettuare alcune delle osservazioni più sensibili della massa e della densità planetaria. "Il TTV è attualmente l'unico metodo per determinare le masse e quindi la densità di pianeti come quelli del sistema TRAPPIST-1" ha affermato Grimm.

Per saperne di più: Sette esopianeti, cosa ne pensano gli esperti

Questo perché quando un sistema contiene due o più pianeti, questi interagiscono gravitazionalmente con una forza direttamente correlata alle loro masse. I loro spostamenti quindi dipendono dalla massa, dalla distanza e da altri parametri orbitali dei pianeti. I sette pianeti di TRAPPIST-1 sono piuttosto facili da misurare perché orbitano in sincronia, quindi formano una catena di risonanza che li collega insieme e che suggerisce un'evoluzione lenta e pacifica.

Grimm e colleghi hanno usato una simulazione che in precedenza era stata impiegata per calcolare le orbite planetarie e l'ha adattata all'analisi TTV. Su una base di oltre 200 transiti hanno ricavato la massa e la densità di questi esopianeti, simulando le loro orbite in funzione a quanto osservato con i transiti. Ne è derivato che la densità di questi esopianeti varia da 0,6 a 1,0 volte quella della Terra.

TRAPPIST-1b e c, che sono i due esopianeti più interni, hanno probabilmente nuclei rocciosi e sono circondati da atmosfere dense più spesse di quella terrestre. I pianeti più esterni potrebbero invece essere coperti di ghiaccio. TRAPPIST-1d è il più "leggero" dei sette esopianeti, con un peso pari a circa il 30% della massa terrestre, e potrebbe avere un oceano o una superficie ghiacciata.

TRAPPIST-1f, g e h sono abbastanza lontani dalla loro stella ospite da far pensare che l'acqua potrebbe essere congelata, e che nell'atmosfera sottile manchino le molecole più pesanti che si trovano in quella terrestre. TRAPPIST-1e è fra tutti quello più simile alla Terra, rispetto a cui probabilmente ha un nucleo di ferro più denso e potrebbe non avere uno spesso strato di atmosfera.

Da notare che, come precisano i ricercatori, la nuova ricerca non dice direttamente nulla sull'abitabilità. Indirettamente i dati aiutano i ricercatori a comprendere meglio le condizioni ambientali, e quindi le possibilità di sostenere la vita.

---