Le 10 maggiori scoperte esopianetiche del 2021

Il luogo che gli esseri umani conoscono più intimamente in tutto l'universo è un pianeta roccioso chiamato Terra. Ha senso, quindi, che gli esseri umani siano spinti esistenzialmente a immaginare come potrebbero essere altri tali corpi celesti. La curiosità scientifica su quali pianeti esistono al di là del vicinato del sole è supportata da diverse missioni, come il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA e il suo Kepler This Webcraft.

Lo studio degli esopianeti, o pianeti al di là del nostro sistema solare, aiuta a rispondere a domande sul nostro posto nel sistema solare e nell'universo. Ad esempio, l'apprendimento di enormi giganti gassosi può aumentare la nostra comprensione di come Giove, uno dei principali scudi della Terra dagli attacchi cosmici, sia arrivato dove si trova ora. La ricerca di pianeti rocciosi in zone abitabili attorno alle loro distinte stelle madri mette in evidenza la rarità e la preziosità del nostro pianeta. E scoprire cosa è possibile là fuori ispira sicuramente la nostra immaginazione.

Queste sono alcune delle principali scoperte di esopianeti fatte nel 2021.

1) Esopianeta in un'altra galassia

Ad ottobre, gli scienziati hanno pubblicato uno studio che descrive quella che è forse la prima scoperta in assoluto di un esopianeta al di fuori della nostra galassia.

I ricercatori hanno individuato questo esopianeta candidato nella Galassia Whirlpool (Messier 51), che si trova a 28 milioni di anni luce dalla Terra.

Una tecnica tipicamente utilizzata per rilevare gli esopianeti è il metodo di transito, in cui gli scienziati cercano cali nella luminosità ottica di una stella. I periodi deboli spesso indicano che un pianeta sta passando davanti alla faccia della stella, almeno dalla nostra prospettiva sulla Terra. Gli astronomi usano This Webcraft come TESS per trovare mondi alieni in questo modo.

Ma gli astronomi hanno dato una svolta a questo metodo per trovare il mondo potenzialmente supergalattico. Questo candidato esopianeta, chiamato M51-ULS-1b, è stato individuato da scienziati che stavano cercando cali di luminosità dei raggi X invece di cambiamenti nella luce ottica. Le osservazioni a raggi X hanno permesso ai ricercatori di vedere gli oggetti che transitano nelle stelle più lontane in This Web.

Il team ha utilizzato l'Osservatorio a raggi X Chandra della NASA e il telescopio XMM-Newton This Web della European This Web Agency per scansionare diversi punti su più galassie, il tutto alla ricerca di un pianeta al di fuori della Via Lattea. Nella sola galassia Whirlpool, hanno osservato 55 diversi sistemi stellari.

Fu lì che trovarono M51-ULS-1b, un esopianeta potenzialmente delle dimensioni di Saturno che orbita attorno alla sua stella madre e un oggetto incredibilmente denso (come una stella di neutroni o un buco nero) a circa il doppio della distanza a cui Saturno orbita attorno al sole.

2) Gli astronomi catturano una foto di un bambino planetario

Un'immagine diretta catturata dal telescopio Subaru del ritrovato esopianeta 2M0437b, un gigante gassoso che circonda una stella a 417 anni luce dalla Terra. La stella ospite estremamente luminosa è stata per lo più rimossa dalle tecniche di elaborazione delle immagini; le quattro "punte" sono artefatti prodotti dall'ottica del telescopio. (Credito immagine: telescopio Subaru)

Gli astronomi hanno catturato l'immagine di un piccolo esopianeta mentre la luce si rifletteva su questo giovane mondo.

La foto straordinaria non è un evento comune. Il pianeta raffigurato in questa vista è abbastanza vicino alla Terra che il telescopio Subaru sulla sommità del vulcano Mauna Kea delle Hawaii è stato in grado di fotografarlo.

Exoplanet 2M0437b è un mondo affascinante. Oltre alla sua vicinanza alla Terra a soli 417 anni luce di distanza, questo luogo è anche uno dei più giovani esopianeti mai trovati. È molto più giovane dei pianeti del sistema solare, per esempio. La sua età giovanile di pochi milioni di anni significa che il mondo si è appena formato e quindi la sua superficie è incredibilmente calda, forse rovente come la lava.

Il pianeta è stato avvistato per la prima volta nel 2018, ma gli scienziati hanno impiegato tre anni per confermare l'esistenza di 2M0437b poiché la sua stella madre si muove molto lentamente nel cielo terrestre.

3) I pianeti canaglia potrebbero piegare la luce e rivelarsi

Rappresentazione artistica di un pianeta canaglia. (Credito immagine: Wikimedia Commons riprodotto sotto Creative Commons BY-SA 4.0)

Gli astronomi hanno utilizzato un fenomeno chiamato lente gravitazionale per individuare 27 possibili pianeti canaglia.

Questi mondi delle dimensioni della Terra fluttuano liberamente in Questa Rete e non sono legati a una stella, come il nostro lo è al sole.

Gli astronomi hanno pubblicato le loro scoperte nel luglio 2021, ma saranno necessarie osservazioni future per confermare l'esistenza di questi viaggiatori planetari. Poiché i pianeti non orbitano attorno alle stelle a intervalli regolari, le osservazioni ottiche della luce che misurano la luminosità o l'attenuazione delle stelle non possono essere utilizzate per individuare i corpi celesti ribelli.

Invece, gli astronomi hanno esaminato i dati ottenuti dal telescopio Kepler This Web della NASA per la caccia ai pianeti durante due mesi nel 2016 per rilevare i segni di rari eventi di microlente gravitazionale. Questi momenti di distorsione della luce si verificano quando la gravità di un enorme oggetto in primo piano (come un pianeta canaglia) piega la luce di una stella o di un quasar più distante.

Osservazioni future da missioni come Nancy Grace Roman This Web Telescope della NASA e la missione Euclid dell'Agenzia europea This Web potrebbero aiutare gli astronomi a confermare questi risultati.

4) Un anello creatore di pianeti al di fuori del nostro sistema solare

Il sistema PDS 70 catturato dall'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) (Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.)

Se la foto di un piccolo esopianeta non era abbastanza carina, gli astronomi hanno catturato un altro mondo alieno in una fase di sviluppo ancora più giovane. Quest'anno, i ricercatori hanno scoperto il primo disco di formazione lunare conosciuto attorno a un pianeta al di fuori del sistema solare.

L'anello primordiale di materiale nuota in This Web attorno a un esopianeta simile a Giove chiamato PDS 70c. Insieme a un pianeta fetale compagno, PDS 70c, sono ancora nelle prime fasi di formazione. Il rilevamento definitivo di questo sistema è una grande vittoria per gli astronomi che cercano informazioni su come i dischi protoplanetari modellano pianeti e lune durante l'infanzia di un sistema.

Il disco circumplanetario di questo sistema si trova a circa 400 anni luce di distanza ed è circa 500 volte più grande degli anelli di Saturno. Gli scienziati pensano che questo anello di materiale cosmico sia sufficiente per formare tre corpi delle dimensioni della luna terrestre.

5) Un esopianeta potrebbe aver generato una nuova atmosfera

Un pianeta vicino potrebbe aver creato una nuova atmosfera dopo averne perso uno.

Gli scienziati pensano che ciò possa essere accaduto con GJ 1132 b, un mondo situato a 41 anni luce di distanza che circonda la sua stella nana rossa madre ogni 1,5 giorni terrestri. Gli astronomi hanno esaminato le osservazioni di questo esopianeta da parte del telescopio Hubble This Web e hanno trovato possibili segni che l'atmosfera che attualmente avvolge il pianeta non fosse presente quando il mondo si è formato. Una possibilità è che la strana nuova atmosfera possa essere stata creata dai gas rilasciati dalla roccia fusa del pianeta.

Il successore di Hubble, il James Webb This Web Telescope, è stato lanciato il 25 dicembre 2021. Una volta installato e funzionante, gli strumenti a bordo di questo osservatorio di nuova generazione potrebbero aiutare gli scienziati a dare un'occhiata migliore a cosa sta succedendo con GJ 1132 b.

6) Possibili nuvole d'acqua in un esopianeta simile a Nettuno

Rappresentazione artistica di un esopianeta simile a Nettuno. (Credito immagine: NASA/JPL-Caltech)

L'alta atmosfera di un esopianeta potrebbe contenere nubi d'acqua, secondo una ricerca pubblicata quest'anno.

TOI-1231 b si trova a soli 90 anni luce dalla Terra, impiega solo 24 giorni per orbitare attorno alla sua minuscola stella nana madre M ed è leggermente più piccolo di Nettuno. Sebbene i risultati pubblicati questa primavera sulla sua atmosfera siano entusiasmanti, saranno necessarie ulteriori osservazioni per confermare che le nubi d'acqua stanno effettivamente fluttuando nell'atmosfera di questo mondo.

TOI-1231 b è un mondo temperato con un'atmosfera relativamente fresca rispetto ad altri pianeti simili. Questo pianeta gassoso, che è circa 3,5 volte più grande della Terra, potrebbe avere una densa atmosfera di vapore acqueo, come suggerisce la ricerca preliminare. Se ulteriori osservazioni da telescopi come il JWST mostrano che non è così, l'atmosfera del pianeta potrebbe assomigliare più da vicino alla composizione idrogeno-elio di Nettuno.

7) Viene rilevato l'esopianeta con l'orbita più breve conosciuta

Rappresentazione artistica di un Giove caldo in orbita attorno alla sua stella. (Credito immagine: NASA, ESA e G. Bacon)

Gli astronomi che hanno utilizzato la missione TESS della NASA hanno scoperto un esopianeta che impiega solo 16 ore per girare intorno alla sua stella. Questo mondo, chiamato TOI-2109b, si sta anche avvicinando alla sua stella al ritmo più veloce mai osservato.

TOI-2109b è una specie di "Giove caldo", che è un gigante gassoso che orbita vicino alla sua stella madre. Finora, gli astronomi hanno identificato circa 400 di questi pianeti. Questo particolare mondo è unico: è circa cinque volte più massiccio di Giove, circa il doppio della massa del nostro Sole ed è il secondo esopianeta più caldo mai conosciuto. Il calore, che raggiunge quasi 6.000 gradi Fahrenheit (3.300 gradi Celsius), potrebbe essere causato dalla vicinanza del pianeta alla sua stella madre e dal fatto che il suo lato diurno bloccato dalle maree non si volta mai in direzione opposta alla stella.

TOI-2109b si trova nella costellazione di Ercole e la sua stella si trova a circa 855 anni luce dalla Terra. Il documento (si apre in una nuova scheda) che dettaglia TOI-2109b è stato pubblicato il 23 novembre 2021.

8) La stella vicina Alpha Centauri A potrebbe ospitare un esopianeta delle dimensioni di Nettuno

Questa visione ad ampio campo del cielo attorno al luminoso sistema stellare Alpha Centauri è stata creata da immagini fotografiche che fanno parte del Digitized Sky Survey 2. (Image credit: ESO/Digitized Sky Survey 2 Acknowledgement: Davide De Martin)

Un progetto da 3 milioni di dollari chiamato Near Earths in the Alpha Cen Region (NEAR) ha cercato pianeti nelle zone abitabili delle stelle del sistema Alpha Centauri. Queste stelle si trovano a due passi dalla Terra, a una distanza di poco più di 4 anni luce.

Quest'anno, il progetto ha scoperto prove che suggeriscono l'esistenza di un pianeta precedentemente sconosciuto in questo sistema. Nel 2016 gli astronomi hanno trovato un mondo delle dimensioni della Terra in Alpha Centauri, chiamato Proxima b, che abita a una distanza dalla sua stella tale da supportare l'esistenza di acqua liquida. Questa regione è chiamata zona abitabile e anche il ritrovamento dell'esopianeta del 2021 orbita attorno alla sua stella madre da tale intervallo.

Il nuovo pianeta candidato orbita attorno ad Alpha Centauri A, una stella simile al sole che costituisce una coppia binaria con Alpha Centauri B. Gli autori dello studio hanno pubblicato le loro scoperte nel febbraio 2021 e sperano che il nuovo lavoro ispiri altri astronomi a scrutare in questo vicino sistema stellare per trovare più esopianeti lì.

9) GOT 'EM-1b impiega più di 200 giorni per orbitare attorno alla sua stella

Rappresentazione artistica di un sistema stellare di 10 milioni di anni fa con un pianeta gigante gassoso come Giove. (Credito immagine: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle)

Un esopianeta con il buffo nome non ufficiale "GOT 'EM-1b" ha un'orbita insolitamente lunga di 218 giorni attorno alla sua stella madre.

Gli astronomi sperano che questo mondo, che si trova a circa 1.300 anni luce dalla Terra, possa aiutare a migliorare la comprensione scientifica delle popolazioni planetarie e delle loro migrazioni.

Giganti gassosi come quelli del nostro sistema solare orbitano attorno alla loro stella a una notevole distanza. Tuttavia, ci sono diverse centinaia di "gioviani caldi" conosciuti, che sono pianeti gassosi che orbitano incredibilmente vicino alle loro stelle. Solo poche dozzine delle migliaia di esopianeti scoperti da Keplero avevano orbite più lunghe di 200 giorni.

GOT 'EM-1b altrimenti chiamato Kepler-1514b, dopo che la sua stella madre Kepler-1514 è un'anomalia. È circa cinque volte la massa di Giove e rientra nella categoria dei giganti gassosi. Ma il suo viaggio eccezionalmente lungo intorno alla sua stella assomiglia solo a poche dozzine di altri noti "gioviani caldi".

10) TESS avvista uno dei più antichi esopianeti rocciosi conosciuti

Rappresentazione artistica di TOI-561, uno dei sistemi planetari più antichi e poveri di metalli mai scoperti nella galassia della Via Lattea. (Credito immagine: Osservatorio WM Keck/Adam Makarenko)

Una delle stelle più antiche della galassia natale della Terra potrebbe ospitare un pianeta caldo e roccioso, secondo un documento pubblicato nel gennaio 2021.

TOI-561b ha una temperatura superficiale media di oltre 3.140 gradi F (1.726 gradi C). Questo perché questo esopianeta, che è circa tre volte più massiccio della Terra, orbita vicino alla sua stella. Ci vogliono meno di 12 ore per viaggiare intorno alla sua stella madre.

Anche il pianeta stesso è piuttosto vecchio. Utilizzando i dati della missione TESS della NASA e dell'Osservatorio Keck alle Hawaii, gli astronomi hanno determinato una stima approssimativa dell'età dell'esopianeta. Pensano che abbia circa 10 miliardi di anni in base alla sua densità. Questo rende TOI-561b uno dei più antichi pianeti rocciosi mai scoperti e mostra che l'universo ha formato pianeti rocciosi quasi sin dal suo inizio (che è stato circa 14 miliardi di anni fa).

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