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lunedì 14 dicembre 2009

Il sistema di α Centauri e la possibile presenza di pianeti

Spesso, abbiamo sentito parlare di Alpha Centauri, ma approfondendone la conoscenza, si evince che in effetti, gli studiosi da tempo, stanno indagando per chiarire alcune anomalie gravitazionali del sistema.
Alfa Centauri, è un sistema triplo situato nella costellazione australe del Centauro. In particolare è costituito da una coppia di stelle assai vicine, di cui una nana gialla e una nana arancione e da una terza che è una nana rossa molto più distante e meno luminosa, chiamata Proxima Centauri, la quale compie un'orbita molto ampia attorno alla coppia principale. Proxima Centauri, come vedremo, è la stella in assoluto più vicina alla Terra dopo il Sole.


(Proporzioni a confronto tra il Sole, α Centauri A, α Centauri B and Proxima Centauri)

Le componenti AB di α Centauri percorrono le loro orbite attorno al baricentro del sistema in un periodo di 79,91 anni, avvicinandosi reciprocamente fino a 11,2 UA (1,67 miliardi di km, circa la distanza media fra il Sole e Saturno) e allontanandosi fino ad una distanza di 35,6 UA (5,9 miliardi di km, circa la distanza media fra il Sole e Plutone). L'età di A e B è stimata in 5 o 6 miliardi di anni, di conseguenza sono di poco più vecchie del Sole.

- α Centauri A è il membro principale (o primario) del sistema, ed è Si una stella simile al nostro astro, di sequenza principale, con un colore tendente al giallastro, la cui classificazione è G2 V.
La sua massa è del 10% in più Sole, mentre il raggio é più lungo del 23% con una velocità di rotazione di 22 giorni.

- α Centauri B è leggermente più piccola e meno luminosa del nostro Sole con classe spettrale K1 V.
La sua massa è il 90% di quella del Sole, il raggio è del 14% più piccolo la velocità di rotazione è di 41 giorni.Una stima precedente indicava questo valore pari a 36,8 giorni.[32] Osservazioni effettuate nei raggi X con i satelliti ROSAT e XMM-Newton hanno evidenziato inoltre una variabilità più intensa per α Centauri B che è una vera e propria stella a brillamento, mentre per la A si sospetta la presenza di un ciclo solare undecennale simile a quello del Sole.

- Proxima Centauri è la debolissima nana rossa che si trova a circa 12.000 o 13.000 UA dal sistema α Centauri AB, equivalente a 0,12 anni luce o 1,94 bilioni di km (circa il 5% della distanza fra il Sole e la coppia α Centauri AB). Proxima appare gravitazionalmente legata al sistema AB, compiendo un'orbita attorno alle due stelle in un periodo compreso fra 100.000 e 500.000 anni, tuttavia, è anche possibile che Proxima possa essere non legata e che si muova lungo una traiettoria iperbolica attorno al sistema AB. L'evidenza principale di un'orbita legata è che sembra difficile che l'associazione fra Proxima e le due stelle principali possa essere accidentale, dato che mostrano circa lo stesso moto proprio attraverso lo spazio. In teoria, secondo alcuni studiosi, Proxima potrebbe lasciare il sistema fra alcuni milioni di anni. Resta ancora da chiarire se Proxima e α siano realmente legate gravitazionalmente.
Proxima è una nana rossa di classe spettrale M5.5V, con una magnitudine assoluta di +15,53, dunque notevolmente inferiore a quella del Sole. La massa di questa stella è circa un ottavo di quella del Sole, mentre la densità è 40 volte superiore a quella del Sole.


(immagine artistica di Proxima Centauri - fonte Nasa)

Proxima è soggetta a improvvisi e casuali brillamenti, causati dalla sua attività magnetica.
Il campo magnetico è alimentato dai moti convettivi che avvengono nel suo interno e il brillamento che ne risulta periodicamente genera un'emissione a raggi X simile a quella prodotta dal Sole.
Attorno all'anno 29.700, α Centauri si troverà nell'area dell'attuale costellazione dell'Idra e sarà ad una distanza di esattamente un parsec, (3,26 anni luce) dal Sistema solare.

Possibili pianeti attorno al sitema



La scoperta di pianeti attorno ad alcune stelle doppie, come γ Cephei, fa ritenere attualmente possibile l'esistenza di pianeti di tipo terrestre nel sistema di α Centauri. Essi potrebbero orbitare attorno alla componente A o alla componente B, oppure possedere un'orbita sufficientemente ampia da comprendere entrambe le stelle.
Le due stelle principali del sistema mostrano caratteristiche molto simili al Sole e gli scienziati stanno studiando il sistema per scoprire eventuali pianeti ma finora tutte le ricerche sono senza esito. Modelli di simulazione al computer prevedono che sia molto probabile la presenza di giganti gassosi o nane brune, mentre piccoli pianeti rocciosi potrebbero aver perso, miliardi di anni fa, la gravitazione attorno ad esse, anche se, recenti studi hanno dimostrato che entrambe le componenti possono mantenere in orbite stabili eventuali pianeti di tipo terrestre.

Eventuali pianeti di tipo terrestre potrebbero essere aridi o non possedere un'atmosfera con spessore sufficiente a sostenere la vita. Non ci sono evidenze dell'esistenza di una nube cometaria attorno a α Centauri AB per un serbatoio di ghiaccio di acqua come lo è la nube di Oort per il Sistema Solare.
La fascia di abitabilità attorno al sistema, per avere acqua allo stato liquido, si attesta a circa 1,25 UA dalla stella (circa a metà strada fra la distanza dell'orbita terrestre e quella marziana).



Secondo le simulazioni dal Laughlin’s team, Alpha Centauri B potrebbe ospitare un gruppo consistente di protopianeti, che va dai 400 ai 900, dalle 0,5 alle 1,5 UA di distanza dalla stella. La simulazione ha proposto, come in figura sopra, una serie di schemi planetari plausibili, comparati col nostro Sistema Solare.
Secondo i ricercatori, è improbaile la presenza di giganti gassosi, come Giove o Saturno, ma è assai probabile trovare corpi rocciosi fino a 2,5 UA, in orbita abbastanza stabile.

Per rispondere a queste domande, sarà lanciato nel 2015 lo Space Interferometry Mission (SIM) della NASA, che scoverà pianeti con una massa pari o inferiore a tre masse terrestri compresi entro due UA dalla stella.

Ma intanto, già nel 2010, con i dati WISE, sapremo se delle nane brune sono in orbita alle stelle del sistema Centauri e le speranze sono le più ottimistiche possibili. Non ci resta che restare in trepidante attesa!

a cura di Arthur McPaul

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