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Astronomia : Pianeti extra solari - Pianeti extra solari - Sino a poco tempo fa era impensabile trovare pianeti extra solari, oggi con la nuova tecnologia questa ricerca

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Pianeti extra solari

Sino a poco tempo fa era impensabile trovare pianeti extra solari, oggi con la nuova tecnologia questa ricerca non è più impossibile. L'uomo ormai ha catalogato e nominato migliaia di stelle e galassie, ma il numero di pianeti conosciuti non è aumentati. Come mai questa grande differenza di numero di pianeti e stelle conosciute ?? Fondamentalmente per due motivi.

Il primo è che i pianeti non hanno luce propria, e brillano solo di luce riflessa dalle stelle alla quale orbitano. Questo problema per i pianeti non troppo lontani potrebbe essere superato, usando i potentissimi telescopi accoppiati a rivelatori elettronici estremamente sensibili. Il secondo motivo è, invece, che la debole luce di eventuali pianeti, anche relativamente vicini, si perderebbe nella luce molto più intensa delle stelle attorno alle quali orbitano risultando indistinguibili.

Come si cercano ?

Pianeti extra solari

Esistono due metodi per cercare i pianeti extra solari: indiretti e diretti. I primi sono quelli attraverso i quali non si arriva a "vedere" veramente il pianeta ma solo a intuire la presenza, studiando la stella attorno alla quale potrebbe orbitare. Le osservazioni, quindi, prendono di mira le stelle vicine, la luce delle quali viene analizzata secondo tecniche diverse per scoprire eventuali anomalie, tracce della presenza di un corpo orbitante. I secondi (i metodi diretti), invece, dovrebbero permettere di vedere il pianeta vero e proprio. Si tratta in questo caso di tentativi al limite del possibile consistenti nel separare la luce del pianeta da quella della stella. Per questo sono molto utili le misure effettuate alle lunghezze d'onda infrarosse delle spettro elettromagnetico. Infatti i pianeti sono oggetti freddi, mentre le stelle sono molto calde; gli oggetti freddi emettono la maggior parte della loro energia proprio in infrarosso. Quindi, a tali lunghezze d'onda la differenza di emissione tra stella e pianeta si riduce, facilitando le osservazioni.

Astrometria e velocità  radiali

I classici metodi indiretti sono due e si basano su misure di posizione oppure di velocità  della stella. Tutte le stelle infatti si muovono, sottoposte alle forze gravitazionali di altre stelle oppure, semplicemente, perchè orbitano attorno al centro della Galassia; per le stelle relativamente vicine il movimento è abbastanza evidente, mentre per quelle più lontane è praticamente inosservabile. Questi moti sono in genere regolari, cioè avvengono su traiettorie approssimativamente rettilinee e a velocità  costante. Effettuando misure di astrometria, cioè accuratissime misure di posizione degli astri, si osserva una stella per un lungo periodo di tempo e si cerca di scoprire se il suo moto sia effettivamente rettilineo e regolare oppure sembri in qualche modo a irregolare, nel qual caso un pianeta potrebbe essere responsabile di tale irregolarità . L'altro metodo indiretto, molto più applicato del precedente, si basa sul tentativo di misurare la velocità  di spostamento della stella, perlomeno la componente che tale velocità  ha nella direzione Terra-stella; la velocità  misurata in questo modo si chiama "velocità  radiale". Se il movimento della stella osservata non è perturbato dalla presenza di uno o più pianeti, la velocità  della stella è uniforme. Se invece vi è qualche corpo massiccio, come ad esempio un pianeta di tipo gioviano, nelle sue vicinanze, è possibile ipotizzare che la velocità  della stella varierà  un poco in maniera periodica, con un periodo uguale a quello del pianeta che le orbita attorno e che la 'tira' ora da una parte, ora dall'altra modificandone il moto.

51 Pegasi

Negli ultimissimi anni si è avvenuta una vera e propria esplosione di scoperte in questo campo. Alla fine del 1995 due astronomi svizzeri che lavorano all'osservatorio di Ginevra hanno annunciato la scoperta di un pianeta attorno alla stella 51 Pegasi. Hanno utilizzato il metodo della misura delle velocità  radiali e hanno sviluppato per questo uno spettrografo sensibilissimo, capace di misurare variazioni di velocità  di 12 m/s. 51 Pegasi che è una stella di tipo spettrale G2, mostra delle oscillazioni della velocità  radiale di circa 50 m/s, un dato che per la sua grandezza, attenua il rischio dell'errore strumentale. Queste oscillazioni si possono attribuire alla presenza di un pianeta di massa almeno pari a quello di Giove, che orbita attorno alla stella con un periodo di poco più di 4 giorni. Quest'ultimo dato pone il pianeta, in base alle leggi di Keplero, a una distanza di soli 7 milioni di km dalla stella, cioè ben otto volte più vicino di quanto non sia Mercurio al Sole. Si tratta in effetti di una situazione molto strana ; i modelli teorici sviluppati dagli astronomi per quanto riguarda la formazione di sistemi planetari sembrano mostrare tutti i grandi pianeti come Giove non possano formarsi cosi vicino alla stella centrale dove, casomai, si formano pianeti di tipo terrestre, molto più piccoli. Se questa misura, peraltro confermata da altri gruppi di ricerca, è davvero fondata, allora bisognerà  riconsiderare bene tutte le teoria sulla formazione dei sistemi planetari in generale e forse sulla formazione del Sistema Solare !

Altre scoperte

Questo è stato solo il principio. All'inizio del 1996 Geoffrey Marcy dell'università  di San Francisco e Paul Butler dell'università  della California hanno divulgato, per le stelle 70 Virginis e 47 Ursae Majoris, risultati simili a quello di 51 Pegasi. La prima, 70 Virginis, è una stella leggermente più fredda del Sole, di magnitudine 5, posta a circa 80 a.l. dalla Terra. Essa sembra possedere un pianeta di massa pari a 6 o 7 volte quella di Giove a una distanza pari a circa la metà  di quella della Terra dal Sole. La seconda, 47 Ursae Majoris,è a circa 46 a.l. da noi, e ha un pianeta di massa almeno doppia di quella di Giove a una distanza circa doppia di quella della Terra dal Sole. Entrambe le scoperte sono state effettuate, ancora una volta, con misure di velocità  radiali. Sempre all'inizio del 1996 l'astronomo americano Christopher Burrows ha puntato il telescopio spaziale sul famoso disco di polveri della stella Beta Pictoris, notando una piccola deformazione imputabile a un pianeta di piccola massa attorno a questa stella. Tra aprile e maggio del 1995, la consueta tecnica delle velocità  radiali ha evidenziato la possibilità  di pianeti attorno alle stelle Rho Cancri e Tau Bootis. Per la prima, posta a 46 a.l. dalla Terra, si tratterebbe di un pianeta di 0.8 masse gioviane; per la seconda di un pianeta di 3 masse gioviane.

In entrambi i casi i pianeti sarebbero posti a una distanza piuttosto piccola dalle rispettive stelle. Vi è poi un caso incerto: quello di Lalande 21185, una stella delle più vicine al Sole, segnalato nel giugno del 1995 dallo studioso George Gatewood nel corso di un congresso di astronomia. Questa stella è una nana rossa che sembra possedere un vero e proprio sistema planetario formato da tre pianeti, ciascuno di massa simile a quella di Giove e i cui periodi sarebbero rispettivamente di 5.8 anni, 30 anni e il terzo ancora maggiore. In quest'ultimo caso la scoperta è stata fatta con misure di astronometria, misurando cioè variazioni di posizione e non di velocità  della stella. Infine vi sono delle voci, ancora tutte da confermare, che riguardano la possibile presenza di pianeti attorno alle stelle CM Draconis e, addirittura, Proxima Centauri, la stella più vicina al nostro Sistema Solare. E altre stelle sono in corso di osservazione. Insomma, sembra proprio che il Sistema Solare abbia una discreta compagnia !


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