TRAPPIST-1 e i sette pianeti che le orbitano intorno, in un'elaborazione grafica (NASA/R. Hurt/T. Pyle)

Domande e risposte sui 7 nuovi pianeti

Come li abbiamo trovati? Perché sono così importanti? Potremo mai andarci? Ma soprattutto, prendiamo il toro per le corna: ci sono o no gli alieni?

di Emanuele Menietti – @emenietti
TRAPPIST-1 e i sette pianeti che le orbitano intorno, in un'elaborazione grafica (NASA/R. Hurt/T. Pyle)

La scoperta di 7 pianeti con dimensioni simili a quelle della Terra in un sistema solare diverso dal nostro, a 40 anni luce da noi, annunciata questa settimana, è sicuramente una delle notizie scientifiche più importanti degli ultimi anni. Il nuovo gruppo planetario intorno alla stella TRAPPIST-1 ha il numero più alto di pianeti con dimensioni paragonabili alla Terra mai scoperto finora, e allo stesso tempo il maggior numero di mondi con un’alta probabilità di avere acqua liquida sulla superficie – come laghi e oceani – che potrebbe avere sostenuto la formazione della vita. È una scoperta dalle grandi implicazioni non solo per la ricerca, ma per l’umanità in generale, perché pone domande sulla nostra stessa esistenza e sul posto che occupiamo nell’immensità dell’Universo.

Come li abbiamo trovati?
Le stelle sono tra i corpi celesti più grandi e luminosi dell’Universo, quindi il loro bagliore può essere rilevato dai telescopi anche se si trovano a svariati anni luce di distanza da noi. I pianeti sono invece molto più piccoli: benché emettano un bagliore riflettendo la luce delle stelle, sono impossibili da osservare direttamente con gli attuali telescopi. Per scoprirne di nuovi si misura la luminosità di una stella per un certo periodo di tempo: se periodicamente diminuisce e poi aumenta di nuovo, vuol dire che qualcosa si mette di mezzo tra noi e lei, oscurandone una parte (un po’ come avviene con Luna e Sole quando c’è un’eclissi solare). Le oscillazioni nella luminosità indicano la presenza di un pianeta che orbita intorno alla stella, più oscillazioni a intervalli diversi ci dicono che c’è più di un pianeta in quel sistema solare. Osservando TRAPPIST-1 gli astronomi hanno scoperto tre pianeti nel 2015 e in seguito ne hanno rilevati altri quattro, come annunciato questa settimana. Quindi tecnicamente non li abbiamo visti.

Ho letto in giro che sono pianeti gemelli della Terra, è vero?
No, o meglio, non possiamo ancora saperlo perché non abbiamo le tecnologie per osservarli direttamente. Il sistema che ha permesso di identificarli ci dà comunque molte altre informazioni. Se conosci la dimensione della stella – che come abbiamo visto è più facile da osservare – allora puoi calcolare le dimensioni del pianeta misurando quanta luce blocca quando si mette di mezzo tra noi e la stella (considerato che sono più o meno sfere). Se misuri anche il tempo che trascorre da quando la luminosità inizia a diminuire a quando finisce di tornare ai livelli normali, puoi anche calcolare a quale velocità il pianeta orbita intorno alla stella e a quale distanza (più i pianeti sono vicini a una stella, più vanno veloci).

Grazie a questi calcoli, gli astronomi hanno determinato che i sette pianeti hanno dimensioni che variano da più piccole a poco più grandi della Terra, e che le loro orbite sono piuttosto piccole se confrontate con quella nostra intorno al Sole: TRAPPIST-1b, il più vicino alla stella, ci mette l’equivalente di un giorno e mezzo terrestre per compierle un giro intero intorno (la Terra impiega poco più di 365 giorni per un’orbita completa intorno al Sole), mentre il più distante ci mette meno di un mese.

Scoperta esopianeti

Cosa vuol dire che i pianeti sono in una “zona abitabile”?
Che la distanza dalla stella cui orbitano intorno è tale da rendere temperata, per i nostri standard, la temperatura sulla loro superficie e che ci possa quindi essere acqua allo stato liquido (a una pressione atmosferica simile alla nostra). I sette pianeti sono molto vicini a TRAPPIST-1, che però è meno potente del nostro Sole, quindi non finiscono arrosto. Non sappiamo per certo quale sia la temperatura sui sette pianeti, ma gli astronomi possono usare modelli matematici per fare stime, ipotizzando alcune variabili come la composizione, le dimensioni e i probabili gas nelle loro atmosfere. Grazie a queste simulazioni, i ricercatori sono abbastanza ottimisti sul fatto che almeno tre dei sette pianeti siano in condizioni tali da permette la presenza di acqua allo stato liquido.

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E questa cosa dell’acqua liquida è importante?
Sì, perché dove c’è acqua allo stato liquido aumentano molto le probabilità che si possa formare la vita, almeno per come la conosciamo. Non abbiamo un’idea precisa di come andò sulla Terra miliardi di anni fa, ma sappiamo che tra le condizioni favorevoli ci furono la presenza di grandi oceani che ricoprivano la superficie del nostro pianeta.

Ci sono altri pianeti come questi sette?
Fino a pochi decenni fa, sapevamo per certo dell’esistenza dei solo 8 pianeti del nostro sistema solare (ok, 9 fino a quando non si è deciso di declassarne uno, scusa Plutone). Solo all’inizio degli anni Novanta furono identificati i primi esopianeti, cioè pianeti che si trovano all’esterno del nostro sistema solare e che quindi orbitano intorno a stelle diverse dal Sole, mentre è solo da qualche anno che, grazie a telescopi in grado di misurare meglio le variazioni nella luminosità stellare, abbiamo scoperto pianeti rocciosi o in orbita intorno a stelle simili al nostro Sole. In pochi anni siamo passati da conoscere 8 pianeti a scoprirne migliaia e migliaia di altri intorno alle innumerevoli stelle che popolano la Via Lattea, la nostra galassia. Ne abbiamo trovati di ogni tipo (piccoli, grandi, roventi, gelati, in zone abitabili) a tal punto da arrivare alla conclusione che praticamente ogni stella ha intorno più di un pianeta. Le stelle nella galassia sono miliardi, quindi parliamo di centinaia di miliardi di pianeti.

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Se sono così tanti, perché questi sette sono così importanti?
Perché i dati raccolti finora ci dicono che stiamo osservando un sistema solare vero e proprio e perché non era mai successo prima che trovassimo così tanti pianeti, con caratteristiche simili alla Terra, in orbita intorno alla stessa stella. TRAPPIST-1 è inoltre una nana rossa, un tipo di stella tra i più comuni nella nostra galassia, quindi osservandone altre si potrebbero trovare nuovi sistemi solari. Quello da poco scoperto può inoltre diventare un riferimento per i ricercatori, e spingere a nuove analisi per capire meglio come è fatto e cosa succede sui suoi pianeti.

Ok, ma 40 anni luce non sono tantissimi? Cosa vuol dire?
“40 anni luce” significa che un segnale luminoso emesso da TRAPPIST-1 impiega 40 anni per raggiungerci, viaggiando nello Spazio alla velocità della luce. Vuol dire che osservandola stiamo guardando indietro nel tempo: il bagliore che vediamo ora fu prodotto quasi 40 anni fa. La luce si propaga nel vuoto a quasi 300mila chilometri al secondo, quindi la distanza da noi di TRAPPIST-1 è pari a circa 378mila miliardi di chilometri, una distanza enorme e spropositata in termini terrestri, ma niente di così eccezionale in termini astronomici. Considerata la vastità della Via Lattea (100-180mila anni luce di diametro), 40 anni luce sono pochissimi e lo sono anche per le nostre future osservazioni.

Quindi possiamo andare su quei pianeti?
In realtà non siamo ancora riusciti ad andare su Marte, che in proporzione è la stanza accanto. A oggi non abbiamo tecnologie per effettuare in tempi ragionevoli un viaggio fino a TRAPPIST-1. I motori usati per le astronavi non sono potenti a sufficienza e siamo molto lontani da produrne in grado di accelerare fino alla velocità della luce. Anche se un giorno ci riuscissimo, ci vorrebbero 40 anni di viaggio per raggiungere TRAPPIST-1 e altrettanti per tornare indietro, troppi per una sola vita.

Almeno possiamo mandare una sonda?
Con una sonda potremmo escludere i problemi di invecchiamento di un equipaggio, ma con le attuali conoscenze sarebbe comunque complicato. Negli ultimi 50 anni siamo diventati piuttosto bravi nello sfruttare le spinte orbitali dei vari pianeti per guidare le sonde verso le loro destinazioni, ma far mantenere loro la giusta direzione durante un viaggio interstellare è tutta un’altra faccenda. E senza sistemi per andare alla velocità della luce, o quasi, i tempi diventano comunque enormi: la sonda Voyager 1 è partita dalla Terra nel 1977 e da allora ha compiuto una distanza di 20,6 miliardi di chilometri, cioè 0,002 anni luce.

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Quindi cosa possiamo fare?
La prima cosa che possiamo (e gli astronomi vogliono) fare è studiare meglio TRAPPIST-1 e se possibile osservare direttamente i suoi sette pianeti. Per farlo dobbiamo attendere la messa in servizio di telescopi molto più potenti degli attuali e, fortunatamente, manca poco: la NASA, insieme all’Agenzia Spaziale Europea e alla sua omologa canadese, dovrebbe iniziare a usare l’anno prossimo il James Webb Space Telescope, un telescopio spaziale molto più potente di Hubble che potrebbe farci osservare l’atmosfera dei sette pianeti alla ricerca di ozono, uno degli elementi atmosferici ideali per consentire la vita; l’Osservatorio Europeo Australe (ESO) sta lavorando allo European Extremely Large Telescope, un gigantesco telescopio terrestre che dovrebbe essere pronto nel 2024 e che potrebbe portare a osservazioni più accurate della porzione di cielo in cui è visibile TRAPPIST-1.

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Tutto bellissimo, ma ‘sti pianeti sono abitati o no?
“Per ora non possiamo saperlo” è la risposta giusta e, anche se suona frustrante, in realtà è intellettualmente e scientificamente affascinante. Per quanto ne sappiamo, su uno dei sette pianeti potrebbe esserci una civiltà più evoluta della nostra o più arretrata, così come potrebbero esserci solo strani animali o magari solo spore e qualche organismo unicellulare, oppure ancora grandi e desolatissime lande senza la minima presenza di vita. Tra i tanti esopianeti scoperti negli ultimi anni, sono di sicuro i più promettenti per ipotizzare l’esistenza di qualche forma di vita extraterrestre.

Mettiamo che ci sia una civiltà, possiamo almeno comunicare con loro?
Potremmo inviare un segnale radio verso di loro, usando una frequenza simile a quella di vibrazione naturale dell’idrogeno, cioè 1420 megahertz. In passato abbiamo inviato diversi segnali nello Spazio per farci notare: nel 1974 il messaggio di Arecibo fu inviato utilizzando una frequenza di 2.380 megahertz con una potenza di 1.000 kilowatt, indirizzandolo verso l’ammasso globulare di Ercole M13 a 25mila anni luce di distanza. Il messaggio è ancora in viaggio e impiegherà 25 millenni per arrivare a destinazione. Se ne inviassimo adesso uno verso TRAPPIST-1, potrebbe arrivare ai suoi sette pianeti nel 2057. Ammesso che ci sia qualcuno da quelle parti, che abbia le tecnologie per captare il messaggio, che riesca a capirci qualcosa e che si prenda la briga di rispondere, avremmo un messaggio di risposta nel 2097.

Se fossero loro a cercarci?
Questa possibilità è altrettanto affascinante e ci aiuta anche a metterci nel giusto posto nell’ordine del Cosmo. Mettiamo che sul pianeta TRAPPIST-1e ci sia una civiltà aliena e che si sia evoluta più velocemente e meglio della nostra, che a modo suo osservi il cielo, che abbia notato la Terra e che si sia data da fare per mettersi in contatto con noi. Magari sta provando da un millennio a mandarci un messaggio, che però con le nostre tecnologie non siamo in grado di rilevare e continua ad andare perso. O forse ci hanno provato per la prima volta nel 1978 e il loro messaggio ci arriverà l’anno prossimo, oppure stanno inviando un segnale radio proprio adesso. Se fossero tecnologicamente molto più evoluti di noi, a quest’ora forse avrebbero trovato il modo di contattarci o di farci direttamente visita.

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Mi gira la testa.
Anche se riuscissimo a metterci in contatto, resterebbe comunque il problema di capirci, soprattutto a distanza. Il messaggio di Arecibo e buona parte degli altri tentativi effettuati, alla cieca, negli ultimi decenni hanno previsto l’utilizzo del codice binario (combinazioni di 1 e 0), lo stesso che usiamo per far funzionare i computer e qualsiasi dispositivo digitale. Ma chi ci dice che una civiltà diversa dalla nostra abbia sviluppato lo stesso sistema? Il nostro messaggio potrebbe non essere compreso da loro, e il loro da noi. Potremmo anche immaginare che gli alieni siano già tra noi, che abbiano scoperto il modo di spostarsi piegando lo spazio-tempo e di arrivare in un lampo qui, da un pianeta lontano 40 anni luce: ma allora varrebbe tutto. Come disse una volta Carl Sagan, grande astronomo e divulgatore statunitense: “Per quanto ne so, potrebbe farci visita una diversa civiltà aliena ogni martedì, ma non ci sono basi per sostenere quest’idea così affascinante. Affermazioni straordinarie richiedono prove straordinarie”.

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