Scoperto un nuovo "Sistema Solare"

Gli astronomi dell'ESO utilizzando lo strumento leader a livello mondiale per la caccia agli esopianeti, HARPS, hanno scoperto un sistema planetario con almeno cinque pianeti in orbita intorno ad una stella simile al nostro Sole, HD10180. I ricercatori hanno anche prove della presenza di due altri pianeti, uno dei quali avrebbe la massa più piccola fin qui trovata. Ciò renderebbe questo sistema simile al nostro Sistema Solare, almeno in termini di numero di pianeti (sette rispetto al nostro che è di otto pianeti). Inoltre, il team ha anche trovato prove che le distanze dei pianeti dalla loro stella seguono uno schema regolare, come anche accade nel nostro Sistema Solare.

"Abbiamo trovato quello che è il sistema con il maggior numero di pianeti finora scoperto", spiega Christophe Lovis, autore dell’articolo che riporta i risultati. "Questa notevole scoperta evidenzia anche come stiamo entrando in una nuova era nella ricerca degli esopianeti: lo studio di complessi sistemi planetari e non soltanto dei singoli pianeti. Gli studi dei moti planetari nel nuovo sistema rivelano complesse interazioni gravitazionali tra i pianeti e ci dà la possibilità di intuire l’evoluzione a lungo termine del sistema."

Il team di astronomi ha utilizzato lo spettrografo HARPS, aggiunto al telescopio da 3,6 metri dell'ESO a La Silla, in Cile, durante uno studio lungo sei anni della stella HD 10180, situata a 127 anni luce di distanza nella costellazione meridionale del Hydrus (il Serpente Marino). HARPS è uno strumento di misura di grande precisione senza pari ed è il cacciatore di pianeti extrasolari di maggior successo al mondo.

Grazie alle 190 misurazioni individuali condotte con HARPS, gli astronomi hanno individuato il lieve avanti e indietro nei movimenti della stella causato dal complesso di attrazioni gravitazionali di cinque o più pianeti. I cinque più forti segnali corrispondono a pianeti con masse simili a Nettuno - tra 13 e 25 masse terrestri [1] - che orbitano attorno alla stella con periodi che vanno da 6 a 600 giorni. Questi pianeti si trovano tra 0,06 e 1,4 volte la distanza Terra-Sole dalla loro stella centrale.

"Abbiamo anche buone ragioni per credere che siano presenti altri due pianeti", dice Lovis. Uno sarebbe un pianeta simile a Saturno (con una massa minima di 65 masse terrestri) con un’orbita di circa 2.200 giorni. L'altro sarebbe il pianeta extrasolare mai scoperto di minor massa, circa 1,4 volte quella della Terra. È molto vicino alla sua stella ospite, solo il 2 percento della distanza Terra-Sole. Un "anno" su questo pianeta dura solo 1,18 giorni-Terra.

"Questo oggetto causa un tremolio della sua stella di soli circa 3 km/hour - più lento di passo d'uomo - e questo movimento è molto difficile da misurare", dice un membro del team, Damien Ségransan. Se confermato, questo oggetto sarebbe un altro esempio di un pianeta roccioso caldo, simile a Corot-7b (eso0933).

Il sistema di pianeti scoperto di recente intorno a 10180 HD è unico sotto molti aspetti. Prima di tutto, con almeno cinque pianeti come Nettuno situati all'interno di una distanza equivalente a l'orbita di Marte, è un sistema più popolato del nostro sistema solare nella sua regione interna, e ha molti più pianeti di massa superiore [2]. Inoltre, il sistema non ha particolari giganti gassosi simili a Giove. Inoltre, tutti i pianeti sembrano avere orbite quasi circolari.

Finora si era a conoscenza di quindici sistemi con almeno tre pianeti. L'ultimo detentore del record era 55 Cancro, con cinque pianeti, due dei quali pianeti giganti. "Sistemi di pianeti di piccola massa, come quelli intorno a 10180 HD sembrano essere abbastanza comuni, ma la loro storia di formazione rimane un puzzle", dice Lovis.

Utilizzando la nuova scoperta, nonché i dati per altri sistemi planetari, gli astronomi hanno trovato un equivalente della legge di Titius-Bode, che esiste nel nostro Sistema Solare: le distanze dei pianeti dalla loro stella sembrano seguire uno schema regolare [3]. "Questo potrebbe essere una firma del processo di formazione di questi sistemi planetari”, dice un membro del team Michel Mayor.

Un altro importante risultato trovato dagli astronomi durante lo studio di questi sistemi è che esiste una relazione tra la massa di un sistema planetario e la massa e il contenuto chimico della sua stella. Tutti i sistemi planetari molto massicci si trovano attorno a stelle di grande massa e ricche di metalli, mentre i quattro sistemi di minore massa si trovano attorno a stelle di minore massa e povere di metalli [4]. Tali proprietà sembrano confermare gli attuali modelli teorici.

La scoperta è stata annunciata al convegno "Rilevamento internazionale e la dinamica di pianeti extrasolari in transito", presso l'Observatoire de Haute-Provence, Francia.

Note:
[1] Con il metodo della velocità radiale, gli astronomi possono solo stimare la massa minima di un pianeta perché la definizione della massa dipende anche dall'inclinazione del piano orbitale rispetto alla linea di vista, che è sconosciuta. Da un punto di vista statistico però, la massa minima è spesso vicina alla massa reale del pianeta.

[2] In media i pianeti nella regione interna del sistema HD 10180 hanno 20 volte la massa della Terra, mentre i pianeti interni del nostro Sistema Solare (Mercurio, Venere, Terra e Marte) hanno una massa media di metà quella della Terra.

[3] Per la legge di Titius-Bode le distanze dei pianeti dal Sole seguono uno schema semplice. Per i pianeti esterni, ogni pianeta è previsto essere di circa due volte più lontano dal Sole, che l'oggetto precedente. L'ipotesi ha correttamente previsto le orbite di Urano e di Cerere, ma non quella di Nettuno.

[4] Secondo la definizione utilizzata in astronomia, i "metalli" sono tutti gli elementi diversi da idrogeno ed elio. Metalli che, ad eccezione di pochissimi elementi chimici leggeri, sono stati tutti creati dalle varie generazioni di stelle. I pianeti rocciosi sono fatti di "metalli".

Link:
"http://www.eso.org/public/italy/news/eso1035/"

Pianeti extrasolari con orbite retrograde

E' stata annunciata al National Astronomy Meeting RAS, la scoperta di nove nuovi pianeti extrasolari in transito. Quando questi nuovi risultati sono stati combinati con le osservazioni precedenti di pianeti extrasolari in transito, gli  astronomi sono rimasti sorpresi di scoprire che sei su di un campione più ampio di 27 pianeti, sono risultati essere in orbita nella direzione opposta alla rotazione della stella ospite, cioè l'esatto contrario di ciò che è accade nel nostro Sistema Solare.

"Questa è una vera e propria bomba, nel campo dello studio dei pianeti extrasolari", afferma Amaury Triaud, studente di dottorato presso l'Osservatorio di Ginevra che, con Andrew Cameron e Didier Queloz, sta conducendo una importante campagna di osservazioni.

I pianeti, secondo la teoria standard, si dovrebbero fornare nel disco di gas e polveri che circonda una giovane stella. Questa ruota attorno al disco proto-planetario nella stessa direzione, e fino ad ora ci si aspettava che i pianeti in formazione dal disco sarebbero tutti in orbita più o meno sullo stesso piano, e che si sarebbero mossi lungo le loro orbite nella stessa direzione di rotazione della stella, come per i pianeti del Sistema Solare.

Dopo la rilevazione iniziale dei nove pianeti extrasolari nuovo con il grandangolo di ricerca (WASP), il team di astronomi hanno utilizzato lo spettrografo HARPS sul telescopio ESO di 3,6 metri, presso l'osservatorio di La Silla in Cile, combinati ai dati del telescopio svizzero Eulero, e i dati da altri telescopi per confermare le scoperte.

Sorprendentemente, quando la squadra ha combinato i nuovi dati con le osservazioni. è stato notato che più della metà di tutti i pianeti gioviani caldi, avevano orbite che non allineate con l'asse di rotazione delle loro stelle madre. Hanno anche scoperto che sei di questi pianeti extrasolari (di cui due sono nuove scoperte) sono in movimento retrogrado attorno alla stella.

"I nuovi risultati sfidano il pensiero convenzionale che i pianeti orbitino sempre nella stessa direzione come le loro stelle", spiega Andrew Cameron dell'Università di St Andrews, che ha presentato i nuovi risultati al National Astronomy Meeting RAS (NAM2010) a Glasgow questa settimana.

Nei 15 anni trascorsi dalla scoperta del primo gioviano caldo, la loro origine resta un enigma. Si tratta di pianeti con massa simile o superiore a quella di Giove, ma che orbitano molto vicino alle loro stelle. I nuclei di questi pianeti potrebbero essere composti da un mix di roccia e particelle di ghiaccio presenti solo nella parte esterna dei sistemi planetari. I pianeti gioviani caldi dovrebbero pertanto formarsi lontano dalla loro stella e successivamente migrare verso l'interno con orbite molto più vicino alla stella madre. Molti astronomi sono convinti che questo accada a causa delle interazioni gravitazionali con il disco di polvere da cui si sono formati. 

Questo scenario si verifica in un qualche milione di anni ed i risultati portano ad un'orbita allineata con l'asse di rotazione della stella madre. Esso consentirebbe inoltre ai pianeti rocciosi simili alla Terra di formarsi in seguito, ma purtroppo non è possibile spiegare le nuove osservazioni.

Per tener conto della esopianeti retrogradi, una teoria alternativa suggerisce che la vicinanza di pianeti gioviani caldi alle loro stelle non è dovuta alle interazioni con il disco di polvere, ma ad un più lento processo di evoluzione che porta uno scontro gravitazionale con compagni planetari o stellari più distanti in centinaia o milioni di anni. Dopo questi disturbi  i pianeti si sposterebbero in un'orbita inclinata e allungata che subirebbe ro una grande forza mareale, perdendo energia ogni volta che oscillano vicino alla stella. Infine si posizionerebbero in un'orbita circolare e casualmente inclinata, vicino alla stella. "Un drammatico effetto collaterale di questo processo è che ogni altro più piccolo pianeta simile alla Terra in questi sistemi verrebbe espulso", spiega Didier Queloz dell'Osservatorio di Ginevra.

Due dei pianeti retrogradi scoperti di recente possiedono già compagni distanti che potrebbero essere la causa del problema. Questi nuovi risultati attiveranno una intensa ricerca per ulteriosi pianeti in altri sistemi planetari.

Questa ricerca è stata presentata alla Royal Astronomical Society National Astronomy Meeting (NAM2010) che si sta svolgendo questa settimana a Glasgow, in Scozia. 

traduzione a cura di Arthur McPaul

Fonte: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/04/100413071749.htm 

Pianeti extrasolari: scoperto CoRoT-9b

 Un team internazionale di scienziati, tra cui alcuni affiliati con UC Santa Barbara, hanno scoperto un nuovo pianeta delle dimensioni di Giove. La scoperta è pubblicata nel numero del 18 marzo della rivista Nature

Il pianeta, chiamato CoRoT-9b, è stato scoperto utilizzando il telescopio spaziale CoRoT, gestito dall'agenzia spaziale francese, il National Centre d'Etudes Spatiales, o CNES. Il pianeta appena scoperto orbita attorno a una stella simile al nostro Sole e si trova nella costellazione di Serpens Cauda, ad una distanza di 1500 anni luce dalla Terra. La scoperta europea ha coinvolto oltre 60 scienziati da tutto il mondo, tra cu Avi Shporeri del Las Cumbres Observatory Global Telescope Network (LCOGT) e i colleghi Tim Lister, Rachel Street, e Marton Hidas.

 

"CoRoT-9b è il primo pianeta extrasolare in transito che è decisamente simile a un pianeta nel nostro Sistema Solare, e cioè Giove", ha detto Shporer. "La cosa speciale in questo pianeta è che transita su una stella, ed è un pianeta temperato. Ci offre un grande potenziale per futuri studi sulle caratteristiche fisiche e sull'atmosfera". Il pianeta è in gran parte fatto di idrogeno ed elio e può contenere fino a 20 masse terrestri di elementi più pesanti tra cui roccia e acqua ad alta pressione. Sembra quindi essere molto simile ai pianeti giganti del Sistema Solare, Giove e Saturno.

Un transito si verifica quando un corpo celeste passa davanti alla sua stella abbassando di poco la luce della stella stessa. Questo tipo di eclisse provoca una piccola goccia nel luminosità apparente della stella e consente di conoscere la massa del pianeta, il diametro, la densità e la sua temperatura. CoRoT-9b orbita in 95 giorni terrestri attorno alla sua stella. Questo valore è circa 10 volte superiore a quella di qualsiasi altro pianeta scoperto in precedenza con il metodo del transito.

Il telescopio CoRoT ha individuato il pianeta dopo 150 giorni di osservazione continua durante l'estate del 2008. La scoperta del pianeta è stata verificata poi dai telescopi terrestri tra cui il Las Cumbres Osservatorio Global Telescope Faulkes Telescope Nord (FTN) sull'isola hawaiana di Maui. "Dal momento che un passaggio si vede solo una volta ogni 95 giorni, FTN era al posto giusto al momento giusto per osservare il transito nel settembre 2009, confermando così l'individuazione Corot," ha detto Shporer.

Egli ha poi spiegato che, mentre i giganti gassosi temperati sono finora il più grande gruppo di esopianeti scoperti, CoRoT-9b è il primo pianeta in transito di questo tipo. La scoperta porterà a una migliore comprensione di come comunemente si verificano a aprirà un nuovo campo di ricerca per le atmosfere degli esopianeti con temperature moderate e basse.

Shporer rileva che lo studio dei pianeti fuori dal nostro Sistema Solare sta rapidamente progredendo. "Solo 25 anni fa non erano affatto conosciuti pianeti extrasolari, mentre oggi ne conosciamo più di 400", ha detto. "Senza dubbio, molte scoperte ancor più interessanti ci attendono in futuro."

Il satellite telescopio spaziale CoRoT è il nome sintetizzato delle parole "convezione, rotazione e transito". Francia, Austria, Germania, Spagna, Belgio, Brasile e l'Agenzia spaziale europea (ESA) hanno contribuito alla realizzazione del telescopio. E 'stato progettato specificatamente per rilevare il transito dei pianeti extrasolari ed effettua studi sismologici di stelle. I suoi risultati sono integrati da osservazioni da terra con diversi telescopi, inclusi il IAC-80 Teide Observatory, sulle Isole Canarie, in Spagna; il Canada France Hawaii Telescope alle Hawaii; l'Isaac Newton Telescope, Roque de los Muchachos, Isole Canarie, Spagna; il telescopio svizzero Eulero, il Cile, il Faulkes Telescope Nord, Hawaii, parte del Las Cumbres Osservatorio Global Telescope Network, e, il telescopio ESO di 3.6m, in Chile.

Las Cumbres Osservatorio Global Telescope Network sta costruendo una rete di telescopi per il monitoraggio delle stelle variabili e per le esplosioni sul cielo. In una collaborazione a lungo termine con UC Santa Barbara, LCOGT ha già costruito l'Osservatorio Byrne a UC Sedgwick Reserve e sostiene la ricerca collaborativa sui pianeti extrasolari, transitori, e supernovae con gli scienziati della UCSB.

a cura di Arthur McPaul

Fonte:

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100317144644.htm