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Molti più pianeti ‘oceano’ attorno alle nane gialle

Una serie di simulazioni realizzate da ricercatori del Tokyo Institute of Technology e della Tsinghua University suggeriscono che la probabilità di trovare pianeti di tipo terrestre, in termini di contenuto d’acqua, è più alta in quei sistemi contenenti stelle simili al Sole.

L’attuale ricerca di pianeti abitabili è concentrata in particolare sulle cosiddette nane rosse, ossia stelle di tipo spettrale M, che hanno una massa inferiore a 0,5 masse solari. Si ritiene che queste stelle ospitino più corpi celesti abitabili, identificabili più facilmente  rispetto al caso delle nane gialle, ossia stelle di tipo spettrale G, che hanno invece una massa simile a quella del Sole. Tuttavia, secondo alcune simulazioni condotte dal gruppo di Shigeru Ida del Tokyo Tech Institute e  Feng Tian della Tsinghua University, le nane rosse (classe M) non rappresenterebbero il target più adatto dove cercare. Affinchè i pianeti siano di fatto abitabili, essi devono orbitare attorno alle stelle nella cosiddetta zona abitabile, dove non fa troppo caldo o troppo freddo. Inoltre, altre analisi sull’abitabilità planetaria suggeriscono che il rapporto acqua/terreno deve essere simile a quello della Terra. In altre parole, la frazione di massa d’acqua non dovrebbe essere molto diversa da quella della Terra (~0.01wt%): infatti, i pianeti che contengono troppa acqua (> 1 wt%), detti “pianeti oceano”, hanno un clima instabile; d’altra parte, quei pianeti poveri d’acqua, come Venere, detti “pianeti dune”, diventano troppo aridi. Mentre le nane gialle (classe G), cioè le stelle con massa simile a quella del Sole, mantengono quasi costante la luminosità durante la fase di pre-sequenza principale, quella delle nane rosse (classe M) decresce per più di un ordine di grandezza durante questa fase dell’evoluzione stellare. Ciò vuol dire che i pianeti che hanno la giusta quantità d’acqua e si trovano alla giusta distanza dalle nane rosse possono diventare troppo aridi a causa di una sovraesposizione alla radiazione stellare durante le fasi iniziali di pre-sequenza quando la luminosità della stella è elevata, mentre i pianeti oceano conservano la loro enorme quantità d’acqua.

Ida e Tian hanno realizzato una serie di simulazioni che riguardano la distribuzione dei pianeti attorno a stelle con 0,3, 0,5 e 1,0 masse solari e poi hanno applicato un modello che tiene conto dell’assenza d’acqua e della variazione di luminosità. I ricercatori trovano che i pianeti di tipo terrestre, che hanno un’abbondanza d’acqua analoga a quella del nostro pianeta, sono 10-100 volte meno frequenti attorno alle nane rosse rispetto al caso delle nane gialle. Dunque, questi risultati implicano che le stelle con dimensioni simili al Sole dovrebbero essere considerati gli obiettivi principali dove cercare i pianeti terrestri.

Tokyo Institute of Technology: The mystery of cosmic oceans and dunes - Earth-like planets are more likely to orbit Sun-like stars rather than lower-mass stars
Nature: Water contents of Earth-mass planets around M dwarfs