Comunicato Stampa

Prima Prova Solida di un Esopianeta Roccioso

Misurata la massa e la densita’ del piu’ piccolo esopianeta

16 Settembre 2009

La piu’ lunga serie di misure mai fatte con lo strumento HARPS ha stabilito senza ombra di dubbio la natura dell’esopianeta piu’ piccolo e dall’orbita piu’ rapida noto finora: CoRoT-7b, cinque volte piu’ massiccio della Terra. L’informazione sulla massa, combinata con il raggio, che e’ meno del doppio di quello del nostro pianeta, ci permette di ricavare la densita’ di questo esopianeta, che risulta essere simile quella della Terra: un mondo solido e roccioso. L’estensiva quantita’ di dati rivela anche la presenza di un’altra cosidetta super-Terra in questo sistema solare alieno.

"Questa e’ scienza al suo emozionante e sorprendente meglio," dice Didier Queloz, a capo del gruppo che ha svolto le osservazioni. "Abbiamo fatto tutto il possibile per capire la natura dell’oggetto scoperto dal satellite CoRoT e abbiamo trovato un sistema unico."

La scoperta da parte del satellite CoRoT [1] di un piccolo esopianeta intorno a una stella comune TYC 4799-1733-1 fu annunciata nel Febbraio del 2009, un anno dopo la sua individuazione e dopo parecchi mesi di accurate misure con vari telescopi da terra, inclusi alcuni dell’ESO. La stella, ora nota con il nome di CoRoT-7, si trova in direzione della costellazione del Monoceros (l’Unicorno) a 500 anni luce di distanza. CoRoT-7 e’ leggermente piu’ piccola e fredda del nostro Sole, e probabilmente piu’ giovane, con un’eta’ di circa 1.5 miliardi di anni.

Ogni 20.4 ore il pianeta eclissa una piccola frazione della luce della stella, poco piu’ di una parte su 3000 [2]. Questo pianeta, CoRoT-7b, e’ solo a 2.5 milioni di chilometri di distanza dalla stella che lo ospita, ovvero 23 volte piu’ vicino di Mercurio al Sole. Il suo raggio e’ 80% piu’ grande di quello della Terra.

La prima serie di misure pero’ non aveva consentito di ottenere la massa dell’esopianeta. Questo risultato necessita di misure estremamente precise della velocita’ della stella che e’ leggermente perturbata dall’esopianeta che la orbita. Nel caso di CoRoT-7b questi segnali minuscoli sono offuscati dall’attivita’ stellare nella forma di macchie solari (come le macchie solari della nostra stella), che sono regioni della superficie stellare piu’ fredde del resto. Il segnale principale e’ legato alla rotazione della stella, che completa una rivoluzione in 23 giorni.

Per ottenere una risposta, gli astronomi hanno dovuto richiedere l’utilizzo del migliore cacciatore di pianeti al mondo, lo spettrografo High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS), montato sul telescopio dell’ESO di 3,6 metri situato a La Silla, in Cile.

"Sebbene HARPS rimanga certamente imbattuto quando si tratta di scoprire piccoli esopianeti, le misure di CoRoT-7b sono state tanto ardue da richiedere 70 ore di osservazione della stella," dice il co-autore François Bouchy.

HARPS ha consentito agli astronomi di estrarre 20.4 ore di segnale dai dati, consentendo loro di dedurre che CoRoT-7b ha una massa di circa cinque masse terrestri, situandolo nel raro gruppo degli esopianeti piu’ leggeri scoperti finora.

"Poiche’ l’orbita del pianeta e’ allineata in modo che vediamo il pianeta attraversare il disco della stella che lo ospita – ovvero la transita – possiamo misurare, non solo derivare, la massa dell’esopianeta, che e’ la massa di un esopianeta piu’ piccola misurata con tanta precisione [3]," dice la ricercatrice Claire Moutou. "Inoltre, poiche’ abbiamo sia il raggio che la massa, possiamo determinare la densita’ ed avere un’idea della struttura interna di questo pianeta."

CoRoT-7b ha una massa piu’ vicina a quella terrestre che non, per esempio, le 17 masse terrestri del ghiacciato Nettuno, e rientra nela categoria delle “super-Terre”. Finora sono stati scoperti una dozzina di questi esopianeti, sebbene nel caso di CoRoT-7b sia la prima volta che si e’ potuta misurare la densita’ per un esopianeta cosi’ piccolo. La densita’ e’ vicina a quella della Terra, fatto che indica che anche la composizione dell’esopianeta e’ similmente rocciosa.

"CoRoT-7b ha portato a un ‘tour de force’ di misure astronomiche. Le superba curva di luce del telescopio spaziale CoRoT ha fornito la migliore misura del raggio, e HARPS la migliore misura della massa di un esopianeta. Entrambe erano necessarie per scoprire un pianeta roccioso con la stessa densita’ della Terra," dice il co-autore Artie Hatzes.

CoRoT-7b si distingue anche per essere l’esopianeta piu’ vicino alla sua stella, caratteristica che lo rende anche il piu’ veloce- orbita la stella che lo ospita ad una velocita’ di piu’ di 750 000 chilometri all’ora, piu’ di sette volte piu’ veloce del moto della Terra intorno al Sole. "CoRoT-7b e’ cosi’ vicino che potrebbe essere una specie di inferno dantesco, con una probabile temperatura di giorno di 2000 gradi, e di notte di -200 gradi. I modelli teorici suggeriscono che il pianeta potrebbe avere lava od oceanibollenti sulla sua superficie. Con delle condizioni cosi’ estreme si puo’ senza dubbio escludere che sia un posto in cui si possa sviluppare la vita," dice Queloz.

Come prova ulteriore della sublime precisione di HARPS, gli astronomi anche trovato dai loto dati che CoRoT-7 ospita un altro pianeta, poco piu’ distante di CoRoT-7b. Questo pianeta, chiamato CoRoT-7c, orbita la sua stella in 3 giorni e 17 ore e ha una massa circa otto volte maggiore di quella della Terra. Anch’esso e’ una super-Terra. A differenza di CoRoT-7b, questo mondo fratello non passa di fronte alla sua stella se visto da Terra, per cui gli astronomi non ne possono misurare il raggio e di conseguenza la densita’.

In seguito a queste scoperte, CoRoT-7 e’ la prima stella con due super-Terre con un breve periodo orbitale, una delle quali transita il proprio ospite.

Note

[1] La missione CoRoT e’ una cooperazione tra la Francia e i suoi partner internazionaliL l’ESA, l’Austria, il Belgio, il Brasile, la Germania e la Spagna.

[2] Vediamo esattamente lo stesso effetto nel nostro Sistema Solare quando Mercurio o Venere transitano sul disco solare. Per esempio Venere l’ha fatto l’8 Giugno 2004 (ESO PR 03/04). Nei secoli passati questi eventi erano usati per stimare la distanza Sole-Terra, con implicazioni molto utili per l’astrofisica e la meccanica celeste.

[3] Gliese 581e, anch’esso scoperto con HARPS, ha una massa minima due volte la massa terrestre (vedi ESO PR 15/09), ma poiche’ l’esatta geometria dell’orbita e’ indefinita, la sua massa reale rimane sconosciuta. Nel caso di CoRoT-7b, poiche’ il pianeta e’ in fase di transito, la geometria e’ ben definita e quindi gli astronomi possono misurare la massa dell’esopianeta con precisione.

Ulteriori Informazioni

Questa ricerca e’ presentata in un articolo che comparira’ nel numero speciale su CoRoT della rivista scientifica Astronomy and Astrophysics, volume 506-1, 22 Ottobre 2009: “The CoRoT-7 planetary system: two orbiting Super-Earths”, by D. Queloz et al.

Il gruppo di ricerca include D. Queloz, R. Alonso, C. Lovis, M. Mayor, F. Pepe, D. Segransan, and S. Udry (Observatoire de Genève, Svizzera), F. Bouchy, F. and G. Hébrard, G. (IAP, Parigi, Francia), C. Moutou, M. Barbieri, P. Barge, M. Deleuil, L. Jorda, and A. Llebaria (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Francia), A. Hatzes, D. Gandolfi, E. Guenther, M. Hartmann, and G. Wuchterl (Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Germania), M. Auvergne, A. Baglin, D. Rouan, and J. Schneider (LESIA, CNRS, Observatoire de Paris, Francia), W. Benz (University of Bern, Svizzera), P. Bordé, A. Léger, and M. Ollivier (IAS, UMR 8617 CNRS, Université Paris-Sud, Francia), H. Deeg (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spagna), R. Dvorak (University of Vienna, Austria), A. Erikson and H. Rauer (DLR, Berlino, Germania), S. Ferraz Mello (IAG-Universidade de Sao Paulo, Brasile), M. Fridlund (European Space Agency, ESTEC, Olanda), M. Gillon and P. Magain (Université de Liège, Belgio), T. Guillot (Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS UMR 6202, Nizza, Francia), H. Lammer (Austrian Academy of Sciences), T. Mazeh (Tel Aviv University, Israele ), e M. Pätzold (Köln University, Germania).

L’ESO (European Southern Observatory) è la principale organizzazione intergovernativa di Astronomia in Europa e l’osservatorio astronomico più produttivo al mondo. È sostenuto da 14 paesi: Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Danimarca, Finlandia, Francia, Germania, Italia, Olanda, Portogallo, Spagna, Svezia, Svizzera e Gran Bretagna. L’ESO mette in atto un ambizioso programma che si concentra sulla progettazione, costruzione e gestione di potenti strutture astronomiche da terra che consentano agli astronomi di fare importanti scoperte scientifiche. L’ESO ha anche un ruolo preminente nel promuovere e organizzare cooperazione nella ricerca astronomica. L’ ESO gestisce tre siti unici di livello mondiale in Cile: La Silla, Paranal e Chajnantor. A Paranal, l’ESO gestisce il Very Large Telescope, l’osservatorio astronomico nella banda visibile più d’avanguardia al mondo. L’ESO è il partner europeo di un telescopio astronomico rivoluzionario, ALMA, il più grande progetto astronomico esistente. L’ESO sta pianificando al momento un Telescopio Europeo Estremamente Grande ottico/vicino-infrarosso di 42 metri, l’E-ELT, che diventerà “il più grande occhio del mondo rivolto al cielo”.

Links

• Articolo scientifico: http://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/200913096/pdf (Free access)
• Informazioni addizionali: media kit sugli esopianeti

Contatti

Didier Queloz
Geneva Observatory
Geneva, Switzerland
Tel.: +41 22 379 2477
E-mail: didier.queloz@unige.ch

François Bouchy
IAP, Paris
Paris, France
Tel.: 33 4 92 70 64 94
E-mail: bouchy@iap.fr

Claire Moutou
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
Marseille, France
Tel.: +33 4 91 05 59 66
E-mail: Claire.Moutou@oamp.fr

Artie Hatzes
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille
Tautenburg, Germany
Tel.: +49 36 42 78 63 55
Cell.: +49 (0)163 69 13 863
E-mail: artie@tls-tautenburg.de

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso0933.