Un momento! Ma cosa è successo al nostro Sole? uno si potrebbe (legittimamente) domandare, osservando la meravigliosa immagine qui sotto. In realtà non è niente di troppo inusuale, ha semplicemente “eruttato” un filamento. I filamenti solari sono regioni piuttosto estese di gas denso e molto caldo, tenuti insieme fondamentalmente dai forti campi magnetici sulla superficie.
Eravamo a metà del 2012, circa, e appunto – inaspettatamente – uno di questi filamenti è stato proiettato nello spazio producendo una eiezione coronale di massa. Benché il momento esatto di questa drammatica eruzione sia risultato assolutamente imprevisto, si è potuto osservare scrupolosamente per mezzo del Solar Dynamics Observatory, una sonda lanciata nel febbraio del 2010 e posta in orbita attorno alla nostra stella (e prendetevi un attimo di tempo per indugiare nei meravigliosi dettagli di questa immagine, come di altre…).
La spettacolare eruzione di un filamento solare dell’agosto 2012 (Crediti: NASA‘s GSFC, SDO AIA Team).
Lo so, lo so… Siamo abituati a pensare al nostro Sole come una stella quieta e immutabile, e certo in buona parte – e soprattutto ad una debita distanza – questo è ancora vero. Dopotutto è così, è una stella di piccola massa in fase di sequenza principale, e ha davanti a sé – per nostra immensa fortuna – ancora miliardi di anni di quieta (diciamo) combustione. Idrogeno convertito in elio, roba di vera fusione nucleare. E tutta l’energia che ne deriva viene portata in superficie ed irradiata (anche) sotto forma di fotoni. Se però l’interno del sole procede al suo ritmo furibondo ma costante, la parte esterna è sede di fenomeni tanto complessi che ancora attendono una compiuta comprensione.
Se consideriamo come il Sole sia tutto sommato una stella abbastanza “semplice” da interpretare, comunque ci troviamo di fronte all’evidenza di come tante cose ancora non sono state del tutto comprese. Eh sì, dobbiamo arrenderci al fatto che il fenomeno stella ci riserva ancora degli aspetti enigmatici ed affascinanti, tutti da capire. Siamo fatti di stelle, letteralmente: comprendere come funzionano è risalire nel profondo della storia dei nostri atomi – proprio, degli atomi di cui siamo costituti. E’ uno studio della storia nel senso più pieno e profondo del termine.
Un’avventura affascinante, che può ancora riservare molte sorprese.
Rappresentazione artistica del sistema binario XO-2 dove si vede in primo piano uno dei due giganti gassosi orbitanti attorno a XO-2S e il secondo pianeta che le transita davanti; l’oggetto luminoso in alto a destra rappresenta la compagna XO-2N con il suo pianeta transitante (il puntino nero). Crediti: adattamento dell’immagine ESO / L. Calçada
Il cacciatore di pianeti HARPS-N, installato al Telescopio Nazionale Galileo, ne ha scoperti due nuovi attorno alla stella XO-2S, appartenente a un sistema doppio. Anche la compagna, XO-2N, ospita un pianeta, già rivelato nel 2007 col metodo dei transiti. Per la prima volta viene identificato un sistema binario dove entrambe le componenti stellari hanno un mini sistema planetario. Una scoperta made in Italy dall’osservazione spettroscopica all’interpretazione dei dati
Un sistema binario con doppio sistema planetario! E’ questa la scoperta di un team di astronomi del programma GAPS– Global Architecture of Planetary Systemscapeggiato da Silvano Desidera dell’INAF di Padova.
Le ultime scoperte nell’ambito dei pianeti extrasolari indicano una sorprendente varietà nelle caratteristiche e nell’architettura dei sistemi planetari. Questa varietà dipende dalle proprietà della stella che ospita i pianeti, dalle caratteristiche del disco circumstellare in cui si forma il sistema e dagli effetti dell’ambiente nei quali le stelle e i loro pianeti evolvono.
Lo studio dei sistemi composti da due stelle con caratteristiche simili e che orbitano a grande distanza una dall’altra attorno al loro comune baricentro, detti sistemi binari larghi, aiuta a capire meglio quali sono i fattori che entrano in gioco nella formazione ed evoluzione dei pianeti, dato che la composizione chimica, l’età e l’ambiente in cui si formano sono sostanzialmente uguali per le due componenti.
I sistemi binari sono inoltre laboratori unici per capire l’evoluzione dinamica dei sistemi planetari dato che, a causa delle interazioni mareali con la nostra Galassia e col passaggio ravvicinato di altre stelle, gli elementi orbitali di questi sistemi cambiano nel corso del tempo.
Attorno alla stella XO-2S, la stella più a sud del sistema binario largo, denominato XO-2, sono stati individuati due nuovi pianeti da un gruppo di astronomi del programma GAPS– Global Architecture of Planetary Systems guidato da Silvano Desidera dell’INAF di Padova.
GAPS è il programma di osservazione INAF per la ricerca e caratterizzazione dei sistemi planetari grazie allo spettrografo HARPS-N, il cacciatore di pianeti extrasolari dell’emisfero boreale montato alTelescopio Nazionale Galileo (TNG)nelle Isole Canarie.
Le misure di velocità radiale indicano la presenza di un nuovo sistema planetario attorno a XO-2S, costituito da un pianeta un po’ più massiccio di Giove a 0,48 unità astronomiche (quindi metà della distanza Terra-Sole) e da un pianeta della massa comparabile a quella di Saturno a 0,13 unità astronomiche. Entrambe le orbite planetarie sono moderatamente eccentriche ma dinamicamente stabili.
Nell’immagine di sinistra, il sistema planetario attorno alla stella XO-2S. La croce rappresenta la stella, le orbite dei suoi due pianeti (in rosso) confrontate con quelle di Mercurio (in nero), Venere (in blu) e Terra (in verde). Nell’immagine di destra, il sistema planetario XO-2N. La croce rappresenta la stella e l’orbita rossa rappresenta quella del pianeta confrontata con le orbite di Mercurio, Venere e Terra. Crediti: Slivano Desidera.
Al di là dei due nuovi oggetti, ciò che rende eccezionale questo sistema è che è in assoluto il primo sistema binario noto nel quale entrambe le componenti stellari hanno un proprio sistema planetario. “In un sistema binario largo la probabilità di trovare un sistema planetario attorno a una delle componenti è praticamente uguale alla probabilità di trovare un sistema planetario attorno a una stella singola. Ci si aspettava dunque di trovare un risultato di questo tipo, solo che non erano quasi mai stati fatti tentativi sistematici in passato, dato che alcune survey escludevano le binarie e in altri casi veniva considerata una sola delle componenti”, affermaAlessandro Sozzettidell’INAF di Torino e P.I. della proposta osservativa.
La scoperta è stata compiuta grazie ad un monitoraggio di velocità radiali effettuato in modo intensivo su XO-2S con HARPS-N al TNG, avviato oltre un anno fa. Quando gli studiosi hanno cominciato a sospettare la presenza di pianeti attorno alla stella, è partito anche un programma di osservazioni fotometriche di supporto a quelle spettroscopiche. I dati raccolti alla stazione osservativa “M. G. Fracastoro” di Serra la Navedell’INAF di Catania e soprattuttoall’Osservatorio Astronomico della Regione Autonoma Valle d’Aosta, centro di ricerca regionale associato all’INAF, hanno permesso di escludere che il segnale fosse imputabile a fenomeni dovuti alla stella. Ulteriori indicazioni in tal senso sono venute anche dall’analisi di dati del sistema XO-2 presi nel 2011 alla stazione osservativa di Asiago dell’INAF di Padova.
Gli studiosi sono così giunti alla conclusione che due pianeti orbitano attorno alla stella XO-2S. La compagna XO-2N, la stella più a nord della coppia, era già nota per il suo pianeta XO-2b (detto anche XO-2Nb), osservato transitare davanti alla stella ogni 2,5 giorni ed avente massa circa la metà di quella di Giove, ovvero di dimensioni confrontabili al gigante gassoso del nostro Sistema Solare. Abbiamo quindi due stelle “gemelle” legate fra loro che ospitano sistemi planetari ben diversi. XO-2N ha un pianeta vicino più piccolo di Giove, XO-2S due pianeti molto più lontani, di cui uno più grande di Giove.
Si tratta del primo caso in assoluto di detectionda parte di HARPS-N, ossia i primi due pianeti scoperti con i dati raccolti dal cacciatore di pianeti montato al TNG e che misura le velocità radiali delle stelle, ossia la velocità della stella lungo la linea di osservazione. Dalle variazioni di questa velocità si può stabilire se vi sono uno o più pianeti in orbita attorno alla stella. In precedenza, tramite la misura di dimensioni e massa, HARPS-N aveva confermato pianeti candidati già scoperti col metodo dei transiti grazie al Telescopio Spaziale Kepler della NASA.
Non solo. “Ci sono anche indicazioni di un trend a lungo termine nelle velocità radiali”affermaSilvano Desidera. “Questo indica la presenza di un altro oggetto orbitante attorno a XO-2S, con un periodo orbitale molto più lungo dei 400 giorni in cui abbiamo osservato finora questa stella. Potrebbe trattarsi di un terzo pianeta con un periodo di vari anni oppure di una nana bruna o di una stella di piccola massa con periodo più lungo. Sarà necessario compiere altre osservazioni future per determinare la natura del nuovo oggetto”.
Il sistema XO-2 è il primo esponente scoperto di una nuova famiglia di sistemi esoplanetari, quello dei sistemi binari in cui pianeti orbitano attorno a entrambe le stelle. Il fatto che le due stelle siano estremamente simili e che nella loro fase di formazione ed evoluzione abbiano dato luogo a sistemi planetari molto diversi sarà oggetto di ulteriori studi nel prossimo futuro. È un esempio eclatante di quanto sia varia la casistica e di quanti dati ancora siano necessari per capire fino in fondo i complessi meccanismi di formazione ed evoluzione planetaria.
È anche una buona notizia per l’astronomia e in particolare per quella nostrana, perché tutte le tappe della ricerca che ha portato alla scoperta sono state effettuate da team italiani. Gli azzurri di calcio sono stati eliminati dalla Coppa del mondo, ma la ‘nazionale’ degli astronomi italiani si conferma tra le grandi nella ricerca di altri mondi.
Forse non lo sapevate, presi nelle varie occupazioni del giorno (o magari, nel tanto sospirato inizio di vacanza) ma il recente 24 di giugno era una data importante, su Marte. Per la precisione, segnava il compimento del primo anno marziano dell’attività della sonda Curiosity sul pianeta rosso. Questo equivale a 687 giorni terrestri dall’arrivo della sonda sul pianeta, verificatasi il 5 agosto del 2012.
Per celebrare il compimento dell’anno marziano, anche Curiosity indulge alla moda del momento e si concede un selfie, apparso qualche giorno fa sul sito di APOD: forse il selfie che ci giunge dal posto più lontano, tra tutti quelli che incontriamo su Facebook o Instagram. La sonda si trova per l’occasione vicino ad una formazione rocciosa chiamata Windjana, sede della sua recente attività di scavo e di analisi di campioni.
Il recente selfie di Curiosity (Crediti: NASA, JPL-Caltech, MSSS)
Il selfie è stato realizzato in realtà non in un unico (auto)scatto, ma è piuttosto un mosaico costruito con immagini acquisite durante i mesi di aprile e maggio utilizzando MAHLI, il Mars Hand Lens Imager, ideato per il lavoro a corto raggio, più o meno nei pressi di Curiosity – e dunque ottimo per realizzare un selfie. Proprio grazie alla realizzazione tramite mosaico, le immagini in cui compariva il braccio meccanico di MAHLI sono state escluse dalla ricostruzione, cosicché si può godere di una panoramica della sonda come se fosse stata presa… da un marziano stesso, che passava di lì (cosa decisamente improbabile, alla luce delle nostre conoscenze).
Quella che invece è ben visibile nell’immagine è un’altro dispositivo della sonda, ovvero la Mast Camera (Mastcam). Nella foto, è quello strumento montato al di sopra del braccio che compare verso il centro dell’immagine, puntato verso il terreno. E’ uno strumento (giustamente) famoso per le viste panoramiche che è capace di creare, tra le quali vi raccomando di ammirare assolutamente quella presente su 360cities.net: trovo veramente impressionante il poter girarsi attorno e zoomare su determinati dettagli, come se si fosse sotto casa (certo magari con un ambiente un pelo più brullo e desolato).
Perdere qualche minuto sul Mars Gigapixel Panorama fa capire molto meglio di tanti discorsi, il grado di precisione e la qualità delle immagini che siamo oggi in grado di ricevere da posti lontani diverse decine o anche centinaia di milioni di chilometri, qual è appunto la superficie del pianete Marte (la distanza Terra-Marte varia, naturalmente, nei diversi momenti dell’anno, a seconda della geometria delle rispettive orbite).
Tanto per avere un termine di confronto, di come siamo cresciuti in un intervallo di anni tutto sommato abbastanza ristretto, ecco una immagine di Marte fornite dalla sonda Mariner 4, lanciata nel novembre del 1964. Notate come il grado di dettaglio rispetto alle immagini precedenti sia decisamente differente (anche se questa era una sonda orbitante, e non un rover, ma tanto per rendere l’idea). Sicuramente allora nessuno avrebbe potuto nemmeno immaginare i progressi che avremmo ottenuto in poco tempo, fino al panorama di Marte della Mast Camera.
E nel futuro cosa ci aspetta?
Le previsioni rischiano di essere errate. Spesso, per difetto… 😉
