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Molti più pianeti nella zona abitabile

Secondo una recente analisi condotta da Ravi Kopparapu del Dipartimento di Geoscienze presso la Penn State University, il numero di pianeti potenzialmente abitabili sembra essere molto maggiore di quanto sia stato ipotizzato in precedenza e alcuni di essi potrebbero essere presenti attorno alle stelle più vicine al Sole.

“Oggi crediamo che se prendessimo 10 stelle vicine potremmo trovare almeno quattro pianeti potenzialmente abitabili, prendere o lasciare”, dichiara Kopparapu. “Si tratta comunque di una stima conservativa, forse ce ne potrebbero essere di più”. Kopparapu ha ricalcolato la probabilità di trovare pianeti terrestri nella cosiddetta zona abitabile attorno a stelle di massa più piccola note anche come nane di tipo spettrale M. Gli astronomi si interessano a questo tipo di stelle per diversi motivi. Ad esempio, il periodo impiegato a descrivere un’orbita attorno alle nane-M è molto breve e questo permette ai ricercatori di acquisire una grande quantità i dati monitorando un elevato numero di orbite rispetto a quelle che vengono effettuate nel caso di stelle di tipo Sole dove la zona di abitabilità è molto più ampia. Inoltre, le nane-M sono molto più comuni e ciò vuol dire che possono essere facilmente più osservabili. Ora, secondo i calcoli di Kopparapu si trova che la distanza media del pianeta più vicino potenzialmente abitabile è di circa 7 anni-luce, ossia circa la metà del valore precedentemente stimato. “Ci sono almeno otto stelle di tipo M entro 10 anni-luce, per essere conservativi, e dunque ci aspettiamo di trovare almeno tre pianeti di tipo terrestre nella zona abitabile”. Questi risultati sono il proseguimento di uno studio condotto da alcuni ricercatori dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics nel 1993 che hanno analizzato un campione di 3.987 stelle di tipo M al fine di calcolare quanti pianeti di tipo terrestre ci si aspetta nella zona abitabile. Ad ogni modo, le nuove stime ottenute da Kopparapu, che si basano sui dati di Kepler, derivano da un modello in cui è stata inserita l’informazione sull’assorbimento dell’acqua e dell’anidride carbonica, un dato che non era disponibile nel 1993. Kopparapu ha applicato questo ed altri parametri al modello del gruppo di Harvard, utilizzando lo stesso metodo di calcolo, trovando così che esistono più pianeti nella zona abitabile, almeno di un fattore tre. Insomma, pare che i pianeti terrestri siano molto più comuni di quanto sia stato ipotizzato in precedenza e ciò è un segnale positivo per la ricerca di vita extraterrestre.

Penn State University: Earth-sized planets in habitable zones are more common than previously thought

arXiv: A revised estimate of the occurrence rate of terrestrial planets in the habitable zones around Kepler m-dwarfs
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HD 140283, certificata come la stella più ‘vecchia’

Grazie ad una serie di osservazioni effettuate mediante il telescopio spaziale Hubble, un gruppo di astronomi sono stati in grado di determinare il ‘certificato di nascita’ di una stella che è stata a lungo studiata.

Si tratta dell’oggetto più vecchio che conosciamo e di cui abbiamo ricavato in maniera accurata la sua età”, dichiara Howard Bond della Pennsylvania State University e dello Space Science Telescope Institute. Il valore stimato dell’età della stella è di 14,5 miliardi di anni, con una incertezza di 0,8 miliardi di anni, che a prima vista ne farebbe l’oggetto più vecchio della sua categoria ma andrebbe in contraddizione con l’età dell’Universo che è di 13,7 miliardi di anni. Nonostante questi risultati siano in contraddizione, alcune stime precedenti che risalgono al 2000 danno dei valori ancora maggiori, ossia di 16 miliardi di anni. Naturalmente, ciò crea un problema per i cosmologi. “Forse, il nostro modello cosmologico è sbagliato o forse i modelli dell’evoluzione stellare sono sbagliati o, ancora, potrebbe essere sbagliata la stima della distanza della stella”, dice Bond. Dunque il passo più importante da fare è stato quello di determinare in maniera accurata la distanza della stella. La stima dell’età ottenuta mediante le osservazioni realizzate con il telescopio spaziale Hubble riducono l’intervallo degli errori delle misure per cui l’età della stella andrebbe a sovrapporsi nell’intervallo dei valori che definiscono l’età dell’Universo, così come è stato determinato indipendentemente dal tasso di espansione dello spazio, dall’analisi della radiazione cosmica di fondo e dalle misure del decadimento radioattivo. Questa vera “stella di Matusalemme”, catalogata con la sigla HD 140283, è già conosciuta agli astronomi da almeno un secolo a causa del suo elevato moto proprio, una evidenza del fatto che l’oggetto sembra essere una sorta di “visitatore spaziale” che arriva nei dintorni del nostro ambiente stellare. L’orbita allungata della stella è dovuta ad un evento di cannibalismo galattico e perciò essa transita nelle vicinanze del Sistema Solare alla fantastica velocità di circa 1.200.000 Km/h. Di fatto, essa impiega circa 1.500 anni per descrivere un tratto di orbita equivalente alla distanza angolare sottesa dalla Luna Piena. Si pensi che il suo moto proprio angolare è così rapido, circa 0,13 milliarcosecondi/ora, che lo stesso telescopio spaziale Hubble è stato in grado di fotografare letteralmente il suo movimento dopo qualche ora di osservazione. La stella, che si trova attualmente nella fase di gigante rossa, può essere osservata con un binocolo potente come oggetto di 7° magnitudine nella costellazione della Bilancia.

Durante gli anni ’50, gli astronomi conclusero che questa stella presentava una mancanza di elementi pesanti rispetto alle altre stelle vicine dell’ambiente galattico. Le stelle dell’alone galattico sono state le prime a formarsi e rappresentano una popolazione stellare molto vecchia. Questo significa che la stella si è originata molto tempo prima che lo spazio fosse riempito di elementi pesanti che sono prodotti nelle stelle attraverso la nucleosintesi stellare. L’abbondanza di elementi pesanti è di circa 250 volte inferiore a quella presente nel Sole o nelle altre stelle vicine. Il potere esplorativo del telescopio spaziale Hubble è stato sfruttato per ricavare con una precisione più elevata la distanza ottenendo un valore di 190,1 anni-luce. Il metodo che hanno utilizzato Bond e colleghi per stimare la distanza della stella è quello della cosiddetta parallasse trigonometrica. La parallasse delle stelle vicine può essere misurata osservando lo stesso oggetto da due angoli diversi che corrispondono a due punti di osservazione estremi dell’orbita terrestre. La distanza vera della stella può quindi essere ricavata direttamente attraverso una semplice triangolazione. Una volta determinata la distanza, gli astronomi possono ricavare la luminosità intrinseca della stella e di conseguenza si può risalire alla sua età. Prima delle osservazioni effettuate con il telescopio spaziale Hubble, il satellite Hipparcos dell’ESA aveva permesso di ottenere una misura precisa della parallasse della stella benché avesse fornito un valore per l’età con una incertezza di 2 miliardi di anni. La parallasse misurata da Hubble è comunque virtualmente identica a quella ricavata da Hipparcos anche se la precisione di Hubble è cinque volte superiore. Dunque, il lavoro di Bond è stato quello di restringere l’intervallo degli errori in modo tale che le stime dell’età della stella fossero cinque volte più precise. Utilizzando tutta una serie di parametri descritti nei modelli dell’evoluzione stellare, gli astronomi hanno trovato che da un lato la stella possiede una quantità di idrogeno insufficiente per iniziare il ciclo della fusione nucleare, il che implica che essa bruci il combustibile molto più velocemente, e dall’altro che essa possiede un elevato rapporto ossigeno/ferro rispetto a quanto previsto dai modelli. Questi risultati contribuiscono a far abbassare il valore stimato dell’età della stella. Bond è convinto che nuovi dati relativi all’abbondanza dell’ossigeno potrebbero ulteriormente abbassare l’età della stella dato che essa si sarebbe formata qualche tempo dopo il Big Bang quando cioè l’Universo era già ricco di ossigeno. Dunque, abbassare il limite superiore del valore stimato per l’età della stella potrebbe portarla ad essere, in maniera inequivocabile, più giovane rispetto all’età dell’Universo. Questo oggetto peculiare molto antico ha certamente subito tutta una serie di cambiamenti durante il suo ciclo vitale. È molto probabile che la stella si sia originata in una galassia nana che successivamente è stata catturata gravitazionalmente dalla Via Lattea che andava a formarsi nel corso di 12 miliardi di anni.

NASA: Hubble Finds Birth Certificate of Oldest Known Star

arXiv: HD 140283: A Star in the Solar Neighborhood that Formed Shortly After the Big Bang

21 Dicembre 2012, oggi non ci sarà la fine del mondo

L'immagine mostra il momento in cui l'atmosfera solare ingloba la Terra.Courtesy: Discovery Channel
L’immagine mostra il momento in cui l’atmosfera solare ingloba la Terra.
Courtesy: Discovery Channel

Ormai, tutti sanno che la “profezia della fine del mondo” nasce da una interpretazione del calendario Maya in base alla quale in corrispondenza del solstizio d’inverno il 21 Dicembre 2012 inizierebbe il cosiddetto quinto ciclo, cioè un passaggio da un’era ad un’altra, una sorta di rinascita esistenziale. Tuttavia, non ci sarà nessuna fine del mondo anche perchè il calendario Maya non ha mai annunciato il verificarsi di eventi catastrofici. Nonostante ciò, alcuni studiosi ritengono che non esiste, di fatto, nessuna prova reale di un calendario appartenente ai Maya e quando si fa riferimento alla “Pietra del Sole” si commette un errore poichè essa appartiene al popolo azteco. Dunque, durante il 21 Dicembre 2012 non ci sarà alcun allineamento di pianeti, o particolari tempeste solari o ancora impatti dovuti ad asteroidi, eventi che sono stati ampiamente smentiti e scientificamente esclusi. Per un maggiore approfondimento, Vi rimando alla pagina web della NASA Beyond 2012: Why the World Won’t End.

Ma allora, quando sarà, se ci sarà, la fine del mondo? In realtà, dobbiamo dire che la ‘vera’ fine del mondo, ossia il destino della Terra e dei suoi abitanti, è certamente legato al ciclo vitale del Sole. La nostra stella ha dimensioni medio-piccole ed è costituita dal 74% circa da idrogeno, dal 25% circa da elio, più altri elementi pesanti presenti in tracce. La classificazione spettrale del Sole è G2 V, cioè si tratta di una nana gialla: G2 indica che la stella ha una temperatura superficiale di quasi 6000 gradi Centigradi, la V indica che la stella si trova nella sequenza principale, cioè in una lunga fase di equilibrio stabile in cui avvengono nel suo nucleo le reazioni di fusione nucleare per cui l’idrogeno fonde per formare elio. Tale processo genera ogni secondo una grande quantità di energia che viene emessa nello spazio sotto forma di radiazioni elettromagnetiche, flusso di particelle sottoforma di vento solare, e neutrini. La radiazione solare, emessa fondamentalmente come luce visibile ed infrarossi, permette la vita sul nostro pianeta e fornisce l’energia necessaria ad attivare i principali meccanismi che ne stanno alla base. I processi di fusione nucleare fanno sì che la stella rimanga in uno stato di equilibrio, sia idrostatico, ossia non si espande a causa della pressione di radiazione dovuta alle reazioni termonucleari, né si contrae, per via della gravità cui sarebbe naturalmente soggetta, sia termico. Una stella di massa paragonabile a quella del Sole impiega circa 10 miliardi di anni per esaurire completamente l’idrogeno nel suo nucleo. Dunque, quale sarà il destino del Sole? Il Sole si trova a circa metà strada nella propria sequenza principale. Proviamo allora ad immaginare di essere tra cinque miliardi di anni nel futuro. Il Sole entrerà in una fase di forte instabilità, detta gigante rossa: nel momento in cui l’idrogeno del nucleo sarà totalmente convertito in elio, gli strati immediatamente superiori subiranno un collasso gravitazionale dovuto alla mancanza della pressione di radiazione prodotta dalle reazioni termonucleari. Il collasso gravitazionale causerà un incremento della temperatura fino a raggiungere valori tali da innescare la fusione dell’idrogeno negli strati superiori determinando l’espansione della stella fino a superare l’orbita di Mercurio. L’espansione causerà un raffreddamento del gas per cui la stella apparirà di un colore giallo intenso. Quando anche l’idrogeno dello strato superiore al nucleo sarà totalmente convertito in elio, dopo poche decine di milioni di anni, si avrà un nuovo collasso gravitazionale che causerà un aumento della temperatura del nucleo di elio innescando improvvisamente la fusione dell’elio in carbonio e ossigeno. La stella subirà una riduzione delle proprie dimensioni, passando dal ramo delle giganti rosse al cosiddetto ramo orizzontale del diagramma di Hertzsprung-Russell. Ma a causa delle elevatissime temperature del nucleo, la fusione dell’elio si esaurirà in tempi brevi, cioè qualche decina di milioni di anni, e i prodotti di fusione, non impiegabili in nuovi cicli termonucleari a causa della piccola massa della stella, si accumuleranno inerti nel nucleo. Intanto, dato che non sarà di nuovo presente la pressione di radiazione che spingeva verso l’esterno, avverrà un successivo collasso gravitazionale che causerà la fusione dell’elio, nel guscio che avvolge il nucleo, e dell’idrogeno, nello strato immediatamente superiore ad esso. Queste nuove reazioni di fusione nucleare produrranno una quantità di energia talmente elevata da provocare una nuova espansione della stella che raggiungerà così dimensioni prossime a circa 1 UA, ossia circa 100 volte quelle attuali, tanto che la sua atmosfera arriverà ad inglobare molto probabilmente Venere. Rimane ancora incerto il destino della Terra: alcuni studiosi ritengono che anche il nostro pianeta verrà risucchiato dalla stella, altri, invece, ipotizzano che il pianeta potrà salvarsi poiché la perdita di massa da parte della nostra stella potrebbe allargare l’orbita terrestre che si sposterebbe di conseguenza fino a quasi 2 UA. Nonostante ciò, il nostro pianeta sarà ormai morto dato che gli oceani saranno evaporati a causa del forte calore e gran parte dell’atmosfera verrà dispersa nello spazio dall’intensa energia termica che incrementerà l’energia cinetica delle molecole che compongono l’atmosfera consentendo loro di vincere l’attrazione gravitazionale della Terra. Si calcola che tutto ciò avverrà entro i prossimi 3,5 miliardi di anni, ossia ancor prima che il Sole entri nella fase di gigante rossa. Entro 7,8 miliardi di anni, esaurito ogni processo termonucleare, il Sole espanderà i suoi strati più esterni che verranno spazzati via sottoforma di “super vento solare” creando una nebulosa planetaria mentre le parti più interne saranno collassate e daranno origine ad una nana bianca che avrà circa le dimensioni della Terra. Percorrendo le regioni più esterne del Sistema Solare, la nebulosa planetaria spazzerà le atmosfere gassose dei pianeti giganti, quali Giove e Saturno, rendendo visibile solo la parte metallica e rocciosa dei loro nuclei. Ciò che resterà dei pianeti più esterni vagherà nello spazio interstellare dato che la gravità della nana bianca sarà insufficiente per trattenerli in orbita. Intanto, dopo alcuni miliardi di anni, la nana bianca avrà irradiato tutto il suo calore residuo nello spazio al punto da diventare una nana bruna e raggiungere così la stessa temperatura del mezzo interstellare.

Il seguente video mostra, accompagnato dal commento di alcuni astronomi, quale sarà il destino del Sole.

(Courtesy: Discovery TV)

Progress in physics of the sun and stars: a new era in helio and asteroseismology

“Progress in physics of the sun and stars: a new era in helio and asteroseismology” is an international conference dedicated to discussions of recent progress in helio and asteroseismology with emphases on their impacts on physics of the sun and the stars. Continua a leggere Progress in physics of the sun and stars: a new era in helio and asteroseismology

L’enigmatica evoluzione delle stelle di tipo solare

Alcune osservazioni eseguite con il Very Large Telescope (VLT) dell’ESO infittiscono un mistero che da lungo tempo riguarda le stelle simili al Sole. Infatti, un gruppo di ricercatori ha misurato variazioni di luminosità insolite, su tempi scala dell’ordine di un anno, su circa il 30% di stelle tipo Sole osservate nelle ultime fasi del loro ciclo di evoluzione stellare.

Gli astrofisici brancolano nel buio ancora una volta e tutto questo non è divertente” dice Christine Nicholls del Mount Stromlo Observatory, in Australia. “Le nostre spiegazioni sul comportamento insolito osservato su una classe di stelle simili al Sole non sono sufficienti a spiegare i dati osservati“. Questo mistero risale agli anni ’30 e riguarda un insieme di stelle della classe solare che sono state osservate sia nella Via Lattea che in altre galassie. Tutte le stelle aventi una massa paragonabile a quella del Sole diventano, verso le loro fasi finali, rosse, fredde ed estremamente grandi, poco prima cioè di “andare in pensione” come stelle nane bianche. Note anche come giganti rosse, queste stelle invecchiate mostrano variazioni di luminosità periodiche ed estremamente significative su tempi scala dell’ordine di qualche anno. “E’ molto probabile che queste variazioni di luminosità siano associate ad un fenomeno noto come pulsazione stellare” dice ancora Nicholls. “In altre parole, le giganti rosse pulsano, diventando brillanti e deboli con un andamento abbastanza regolare. Tuttavia, circa un terzo di questa classe di stelle mostrano una variazione periodica in più su tempi scala più lunghi, fino a cinque anni“. Per cercare di capire questa componente aggiuntiva, gli astrofisici hanno monitorato 58 stelle nei dintorni della Grande Nube di Magellano, per circa due anni e mezzo. Le osservazioni raccolte sono incompatibili con tutti i precedenti modelli e riaprono un caso. “Forse la spiegazione alla componente aggiuntiva relativa alla variazione di luminosità potrebbe essere dovuta al fatto che la stessa stella migra, per così dire, verso un sistema binario“, dice Peter Wood, “ma i nostri dati sono inconsistenti con questa ipotesi“. Il gruppo di ricercatori ha inoltre scoperto che oltre alle variazioni insolite di luminosità, le giganti rosse espellono massa o sottoforma di brillamenti o sotto forma di un disco in espansione. “Insomma, pare proprio che occorra Scherlock Holmes per risolvere questo mistero astrofisico” conclude Nicholls.

L’IAU ridefinisce l’unità astronomica

Al recente congresso dell’International Astronomical Union (IAU), tenutosi quest’anno a Pechino, gli astronomi hanno votato una mozione per ridefinire una famosa unità di misura, l’unità astronomica (au), che viene utilizzata per definire le distanze tra i corpi celesti nel Sistema Solare.

Sin dal liceo ci insegnano che l’unità astronomica è definita come la distanza media tra la Terra e il Sole che è di circa 150 milioni di chilometri. Storicamente, questa distanza fu derivata dall’astronomo Giovanni Cassini mediante il metodo della parallasse. Egli ricavò prima la distanza tra la Terra e Marte e successivamente quella relativa al Sole. Il valore ottenuto da Cassini fu di circa 140 milioni di chilometri. Questo valore è stato utilizzato dagli astronomi come unità di misura standard per indicare le distanze nel Sistema Solare. Ma al recente meeting dell’IAU, i membri hanno attribuito all’unità astronomica il valore esatto di 149.597.870,700 metri, rispetto al vecchio valore di 149.597.870,691 metri, che è proprio la distanza media tra la Terra e il Sole. Nonostante si tratti di un arrotondamento di 9 metri che non altera sostanzialmente il vecchio valore, la nuova misura permette comunque di semplificare le cose e di migliorare la precisione relativa al calcolo delle distanze interplanetarie. “La vecchia misura andava bene fin quando non riuscivamo a misurare con una precisione elevata le distanze nell’ambito del Sistema Solare” spiega Sergei Klioner che è stato chiamato sin già dal 2005 per proporre la nuova definizione. Oggi gli astronomi sono in grado di misurare direttamente le distanze grazie ai laser e i satelliti artificiali per cui è possibile attribuire un valore più corretto all’unità astronomica. Da circa 36 anni, la definizione “ufficiale” dell’unità astronomica è stata derivata utilizzando la costante di gravitazione gaussiana che consente il calcolo del moto planetario con accuratezza pur essendo ignote le dimensioni del Sistema Solare o la massa dei pianeti in unità pratiche quali sono quelle del Sistema Internazionale (SI). Ora, gli astronomi sanno che la nostra stella tende a perdere costantemente massa dato che irradia energia nello spazio e ciò implica una variazione del valore dell’unità astronomica nel corso del tempo. “Dunque, definire l’unità astronomica come un numero fisso permette di risolvere il problema e regola anche gli effetti dovuti alla relatività generale” continua Klioner. “La vecchia definizione è stata derivata nell’ambito della fisica di Newton ma secondo la visione di Einstein tutte le distanze sono relative e dipendono dal sistema di riferimento in cui ci troviamo. Questo vanifica il significato della distanza Terra-Sole se non specifichiamo il sistema di riferimento nel quale ci troviamo”. Infatti, la vecchia definizione dell’unità astronomica violava la teoria della relatività in quanto era soggetta al sistema di riferimento in cui veniva effettuata la misura. In più dobbiamo dire che anche la definizione di metro si basa sulla distanza percorsa dalla luce nel vuoto in 1/299.792,458 secondi. Di fatto, secondo la relatività speciale, la velocità della luce è costante in tutti i sistemi di riferimento e perciò non dipende dalla variazione della massa solare. In altre parole, esprimere l’unità astronomica con un valore fissato in metri rafforza ulteriormente la sua definizione senza che si abbiano variazioni di altra natura. In realtà, la nuova definizione dell’unità astronomica doveva essere introdotta prima ma alcuni astronomi non volevano che le cose cambiassero. Oggi, l’unità astronomica pare sia diventata una costante e permetterà di avere misure molto più accurate richiedendo meno spiegazioni agli studenti e a coloro che si avvicinano per la prima all’astronomia.

Maggiori info: Official definition of the astronomical unit 

The Physics of the Sun and the Solar Neutrinos

The aim of the workshop is twofold:
1- Discussion on the development in the Standard Solar Model in the last two years especially concerning the metallicity and other parameters, such as the cross sections. Alternative approaches will also be taken into account. Continua a leggere The Physics of the Sun and the Solar Neutrinos

La nascita di un pianeta al computer

La Terra e gli altri pianeti del Sistema Solare non sono gli unici nell’Universo. Negli ultimi decenni, la caccia ai pianeti extrasolari ha permesso di ottenere grandi risultati ed incredibili scoperte al punto che oggi gli scienziati planetari hanno un nuovo strumento d’indagine: modelli numerici che simulano la nascita dei pianeti.

Nella maggior parte dei casi, i pianeti si formano in seguito al collasso gravitazionale di una stella giovane. I gas e le polveri residue formano un disco di accrescimento attorno alla stella e le minuscole particelle del disco, i planetesimi, iniziano a collassare nel corso di milioni di anni formando corpi celesti sempre più grossi finchè prende forma un protopianeta. Sally Dodson Robinson e il suo gruppo di ricerca presso l’Università del Texas a Austin stanno realizzando una serie di simulazioni al computer dei dischi protostellari. Le simulazioni forniscono alcuni parametri importanti, come la turbolenza e la temperatura del disco che influenzano come e dove si formano i pianeti. In un disco con una elevata percentuale di turbolenza, le particelle che formano i planetesimi si muovono molto velocemente e si allontanano le une dalle altre. In una situazione meno turbolenta, invece, esisteranno molte più probabilità che le particelle collidano e si aggreghino per dar luogo ai futuri pianeti. Nel 1988, era noto solo un pianeta extrasolare, mentre oggi se ne conoscono quasi 2400 che attendono di essere confermati. Dunque, comprendere quelle condizioni favorevoli per la formazione di un pianeta permetterà agli astronomi di scoprirne sempre di più e, allo stesso tempo, fornirà nuovi ed importanti indizi sulla nascita e l’evoluzione della Terra e quindi del Sistema Solare.

La fine di un pianeta distrutto dalla sua stella

Gli astronomi hanno trovato la prima evidenza di ciò che accadrà ai pianeti più interni del nostro Sistema Solare: la distruzione di un pianeta da parte della sua stella. Le osservazioni indicano che il processo è iniziato proprio quando la stella ha cominciato ad espandersi diventando una gigante rossa, analogamente a quanto succederà al Sole tra cinque miliardi di anni. Il gruppo di ricercatori è stato guidato da Alexander Wolszczan, Evan Pugh Professor of Astronomy and Astrophysics at Penn State University che è stato l’astronomo a scoprire il primo pianeta extrasolare.

La scoperta è avvenuta grazie ad una serie di osservazioni condotte mediante il Hobby-Eberly Telescope che avevano lo scopo di analizzare la gigante rossa, denominata con la sigla BD+48 740, e di cercare eventuali pianeti in orbita attorno alla stella. I dati indicano la presenza nella stella di una composizione chimica peculiare e l’insolita orbita ellittica di un pianeta massiccio, almeno 1,6 volte Giove, che ancora sopravvive. L’analisi spettroscopica indica la presenza di una notevole quantità di litio, un elemento raro che è stato creato subito dopo il Big Bang. Il litio viene facilmente distrutto nelle stelle e perciò è proprio la sua abbondanza che risulta anomala. Tuttavia, gli astrofisici teorici hanno identificato pochi processi fisici, a parte il Big Bang, in cui il litio può essere creato nelle stelle. Nel caso di BD+48 740 è probabile che la sua elevata produzione sia stata incrementata grazie alla presenza di materia delle dimensioni di un pianeta che dopo aver spiraleggiato verso la stella ha riscaldato l’elemento litio mentre la stella lo stava processando. L’altra peculiarità di questo sistema è la presenza di un pianeta massiccio che segue un orbita estremamente ellittica, leggermente più allungata rispetto a quella di Marte nel punto più vicino alla stella e decisamente più estesa nel punto più lontano. Queste orbite sono insolite soprattutto nei sistemi planetari dove la stella si trova in una fase di evoluzione e perciò l’orbita di questo pianeta rimane al momento la più ellittica mai osservata. Gli scienziati ritengono che il pianeta vittima della stella abbia dato, per così dire, una spinta gravitazionale al pianeta sopravvissuto prima di ‘cadere’ verso la stella portandolo così in un’orbita eccentrica come la traiettoria descritta da un boomerang.

ArXiv: BD+48 740 – Li overabundant giant star with a planet. A case of recent engulfment?

Il Sole, una sfera di gas ‘perfetta’

Qual è, secondo Voi, la sfera più rotonda che esista in natura? Facile, il Sole! E’ quanto emerge da uno studio condotto da un gruppo di astrofisici del Gruppo Solare presso l’Università delle Hawaii che dopo circa due anni di osservazioni sono stati in grado di ottenere misure estremamente precise delle sue dimensioni.

Come una sorta di palla di gas in rotazione, gli astronomi hanno da sempre sospettato che la nostra stella fosse leggermente gonfia in prossimità dell’equatore. Questo effetto lo si può vedere abbastanza bene nel caso di Giove. La sua rapida rotazione attorno al suo asse, una volta ogni dieci ore, lo rende circa il 7% più allungato, per così dire, lungo l’equatore rispetto alla distanza dai poli. Il gruppo di ricercatori guidati da Jeffrey Kuhn hanno condotto una serie di osservazioni ricavando la prima misura alquanto accurata del rigonfiamento equatoriale del Sole. I risultati sono stati sorprendenti: il Sole non presenta alcun rigonfiamento, in altre parole la differenza tra il diametro misurato lungo l’equatore e quello misurato tra i due poli è di soli 10 Km. Per fare un paragone, se scaliamo le dimensioni del Sole a quelle di un pallone da calcio, questa differenza sarebbe meno della lunghezza di un capello. Sulla Terra, esiste solo una sfera artificiale di silicone perfettamente sferica che è stata creata come peso standard. Queste misure eccezionali sono state rese possibili grazie alle osservazioni dallo spazio che hanno permesso di eliminare gli effetti di rifrazione dovuti all’atmosfera terrestre. Gli scienziati hanno utilizzato gli strumenti a bordo del Solar Dynamics Observatory (SDO) anche se questi non sono stati così precisi da permettere osservazioni dirette. Infatti, il satellite è stato ruotato diverse volte per prendere le immagini del Sole ad angolazioni differenti in modo da eliminare quelle piccole imperfezioni dovute agli strumenti stessi. Inoltre, l’analisi della velocità di rotazione dei diversi strati solari indica che gli strati più esterni si muovono molto più lentamente di quanto ipotizzato e, secondo Kuhn, ciò è dovuto alla presenza di una certa turbolenza presente sotto gli strati superficiali. Infine, gli astronomi hanno cercato di capire se esistono delle correlazioni tra il rigonfiamento equatoriale e il ciclo solare concludendo che se esistono devono essere molto piccole. Kuhn è convinto che questo è solo l’inizio: “Ogni volta che lo osserviamo, il Sole si prende gioco di noi e ci mostra sempre nuove soprese!”.

[Abstract: The Precise Solar Shape and Its Variability]