Confermato e "filmato" l'esopianeta Beta Pictoris b

Per la prima volta, gli astronomi hanno potuto seguire direttamente il moto di un pianeta extrasolare che si muove da un lato all'altro della sua stella.  Il pianeta possiede più piccola orbita di tutti i pianeti extrasolari fino ad ora  ripresi direttamente, ad una distanza simile a quella Saturno dal Sole. Gli scienziati credono che esso potrebbe essersi formato in modo simile ai pianeti giganti del nostro Sistema Solare. Poiché la stella è così giovane, questa scoperta dimostra che i pianeti giganti gassosi si possono formare all'interno di dischi protoplanetari solo in pochi milioni di anni.

La stella Beta Pictoris ha una età di soli 12 milioni di anni ed è del 75% più massiccia del Sole.  Si trova a circa 60 anni luce di distanza nella costellazione del Pittore, ed è uno degli esempi più noti di una stella circondata da un disco di detriti polverosi. [Credit: ESO / Digitized Sky Survey 2]

Precedenti osservazioni hanno mostrato una curvatura del disco, un disco secondario inclinato e comete in caduta verso la stella. "Quelli erano segni indiretti, ma che rivelavano la forte presenza di un pianeta che ora è stato confermato definitivamente", spiega il team leader Anne-Marie Lagrange.

"Poiché la stella è così giovane, i nostri risultati dimostrano che i pianeti giganti si possono formare nei dischi in pochi milioni di anni".

Recenti osservazioni hanno dimostrato che i dischi attorno alle stelle giovani si disperdono entro pochi milioni di anni e che la formazione di pianeti giganti deve avvenire più velocemente di quanto si pensasse. Beta Pictoris è oggi la prova evidente che questo è davvero possibile.

Il team ha utilizzato il CONICA, uno strumento NAOS (o NACO)  montato su un telescopio di 8,2 metri dell'ESO's Very Large Telescope (VLT), per studiare Beta Pictoris nel 2003, 2008 e 2009. Nel 2003 fu notata una fonte debole all'interno del disco,  ma non è stato possibile escludere la possibilità remota che si trattasse di una stella di fondo. Nelle nuove immagini riprese nel 2008 e nella primavera del 2009 la fonte era scomparsa.

Le osservazioni più recenti, scattate durante l'autunno 2009, hanno rivelato che l'oggetto sul lato opposto del disco si nascondere dietro o davanti alla stella (nel qual caso è nascosto nel bagliore della stella). Ciò ha confermato che la fonte era effettivamente un pianeta extrasolare  in orbita attorno alla sua stella ospite. Ha anche fornito spunti nella dimensione della sua orbita intorno alla stella.

Le immagini sono disponibili per dieci pianeti extrasolari circa, e il pianeta intorno a Beta Pictoris (designato "Beta Pictoris b") è la più piccola orbita conosciuta finora. Si trova a una distanza compresa tra 8 e 15 volte la distanza Terra-Sole,  (8-15 Unità Astronomiche) che è circa la distanza di Saturno dal sole.

"Il breve periodo del pianeta ci permetterà di registrare l'orbita completa entro forse 15-20 anni, e ulteriori studi di Beta Pictoris b forniranno preziose intuizioni sulla fisica e la chimica dell'atmosfera di un pianeta gigante giovane", spiega lo studente ricercatore Mickael Bonnefoy.

Il pianeta ha una massa di circa nove masse quella di Giove e la massa e la posizione giusta per spiegare la curvatura osservata nelle parti interne del disco. Questa scoperta ha quindi una certa somiglianza con la previsione dell 'esistenza di Nettuno dagli astronomi Adams e Le Verrier nel 19 ° secolo, sulla base delle osservazioni dell'orbita di Urano.

Questo immagine mostra la luce riflessa del disco di polveri, come fu rilevata nel 1996 dallo strumento ADONIS su un telescopio di 3,6 metri dell'ESO. Nella parte centrale, sono mostrate le osservazioni ottenute nel 2003 e nell'autunno 2009 con il NACO . E' iniltre indicata la possibile orbita possibile del pianeta anche se con un angolo di inclinazione esagerato. Credit: ESO / A.-M. Lagrange

"Assieme ai pianeti trovati intorno a giovani stelle massicce come Fomalhaut HR8799, l'esistenza di Beta Pictoris b suggerisce che un super-giove potrebbe essere un frequente sottoprodotto  di formazione attorno a stelle più massicce", spiega Gael Chauvin, un membro della squadra.

Tali pianeti disturbano i dischi intorno alle loro stelle, con strutture che dovrebbero essere facilmente osservabile con l'Atacama Large Millimeter / submillimetrica Array (ALMA), il telescopio rivoluzionario in costruzione presso l'ESO assieme ai partner internazionali.

Pochi altri candidati planetari sono stati ripresi, ma sono tutti situate più lontano dalla loro stella ospite rispetto a Beta Pictoris b. Se si trova nel sistema solare, tutti si sdraiava vicino o oltre l'orbita di più lontano pianeta, Nettuno. La formazione dei processi di questi pianeti lontani possono essere molto diverse da quelle del nostro sistema solare e in Beta Pictoris.

"Le recenti immagini dirette di pianeti extrasolari (molte provenienti dal VLT), illustrano la diversità dei sistemi planetari, tra questi, Beta Pictoris b è il caso più promettente di un pianeta che potrebbe essersi formato nello stesso modo dei pianeti giganti del nostro Sistema Solare" dice Lagrange.

Il video

Fonte:http://www.astrobio.net/pressrelease/3523/exoplanet-caught-on-the-move 

a cura di Arthur McPaul 

Nuovi studi sui modelli di "zona abitabile"

Nuovi modelli e simulazioni al computer stanno rivelano le implicazioni orbitali tra i giganti gassosi e pianeti rocciosi, nelle zone abitabili di altri sistemi planetari

Gli astronomi, da tempo sono a caccia di pianeti rocciosi orbitanti attorno a stelle simili al Sole e in particolare nella loro "zona abitabile", dove le condizioni come la temperatura e l'acqua liquida rimangono abbastanza stabili per far sviluppare e sostenere la vita.

I nuovi risultati al computer indicano che alcuni di questi pianeti extrasolari potrebbero rendersi inospitali per la vita a causa delle forze esercitate dai vicini giganti gassosi con orbite eccentriche.

Un pianeta terrestre con un'orbita circolare, generalmente posto verso il bordo interno della propria zona abitabile potrebbe rimanere all'interno di essa, ha detto Rory Barnes, un ricercatore dell'Università di Washington post-dottorato in astronomia. Ma l'aggiunta di un pianeta di tipo gioviano al sistema, tuttavia, con un'orbita molto ellittica, simile alla maggior parte dei pianeti extrasolari scoperti finora, potrebbe causare strane anomalie a tale pianeta roccioso, provocando condizioni sia di abitabilità che di inabitabilità.

L'orbita del pianeta più piccolo sarebbe allungata e quindi diventerebbe nuovamente circolare in non più di 1000 anni e ciò potrebbe accadere più volte.
Ciò solleva la possibilità, per esempio, che la sua temperatura media annua possa cambiare in modo significativo nel corso di ogni millennio.

"Per una parte del tempo, potrebbe esistere acqua liquida in superficie, ma in altra epoca bollirebbe", ha dichiarato Barnes, che presenterà i risultati ad una riunione della American Astronomical Society a Miami.

L'effetto sarebbe simile ad un pianeta come la Terra, posto ai confini esterni della zona abitabile.
"Il problema più grande è che la zona abitabile è molto complicata da definire" ha detto Barnes.
"Il clima della Terra è influenzato soltanto sulla scala di decine di migliaia di anni dalle orbite degli altri pianeti del Sistema Solare, ma è possibile che in molti sistemi esoplanetari la disposizione dei pianeti sia molto più importante per l'abitabilità".

Il problema diventa ancora più complesso per le zone abitabili attorno a stelle di piccola massa, con un terzo della massa del Sole. In tali sistemi, la zona abitabile è molto più vicina alla stella e le forze di marea dalla gravità stellare diventerebbero cruciali nel determinare se il pianeta è abitabile. L'aggiunta al sistema di un pianeta simile a Giove con un'orbita eccentrica potrebbe alterare sensibilmente le condizioni del pianeta più piccolo, come anche la sua stessa orbita.

"Ci potrebbero essere pianeti che mutano le loro caratteristiche geologiche nel corso di periodi temporali molto lunghi", ha detto Barnes. "Si può quindi supporre che i pianeti abbiano intensi fenomeni di vulcanesimo e sismicità, durante questi cicli"

"Le forze di marea modificherebbero il periodo di rotazione del pianeta e l'orbita diverrebbe più allungata cambiando la durata del giorno e [delle stagioni] in modo significativo" ha detto ancora Barnes. "La lunghezza del giorno cambia quasi di giorno in giorno" ha detto. "E' affascinante pensare a come si verifichi l'evoluzione in un mondo del genere".

Il lavoro, finanziato dal Nasa Virtual Planetary Laboratory, è stato condotto con Brian Jackson del NASA Goddard Space Flight Center, Richard Greenberg della University of Arizona, e Sean Raymond del Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux in Francia.

"C'è un folle zoo di pianeti là fuori che probabilmente sono abitabili", ha detto Barnes, "ma le loro proprietà sono molto diverse dalla Terra a causa dei loro vicini eccentrici".

Il Sistema Solare rappresenta un modello ideale per gli scienziati in cerca di vita extraterrestre e in questo caso di pianeti esotici di tipo roccioso. Tuttavia, anche se l'apertura mentale degli astronomi fa piacere, c'e' da precisare, prendendo a modello proprio il nostro pianeta, come una minuscola variazione climatica o geotermica, causata da fenomeni esogeni (eruzioni vulcaniche, maremoti, terremoti) o endogeni (impatti asteroidali o cometari) provochi frequenti e catastrofiche estinzioni di massa.
Come potrebbe dunque avviarsi lo sviluppo della vita in modo coerente su pianeti sottoposti ad una frequente e devastante marea da parte di giganti gassosi?

A questa domanda dovranno rispondere i forse planetologi del prossimo secolo, visto che ci vorranno decenni prima di vedere la superficie di un esopianeta per poterne studiare le variazioni stagionali e cercare la vita su di essi.

A cura di Arthur McPaul

Fonte: http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?c=a&id=9889