Nuovi studi sui modelli di "zona abitabile"

Posted on maggio 25, 2010

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Nuovi modelli e simulazioni al computer stanno rivelano le implicazioni orbitali tra i giganti gassosi e pianeti rocciosi, nelle zone abitabili di altri sistemi planetari

Gli astronomi, da tempo sono a caccia di pianeti rocciosi orbitanti attorno a stelle simili al Sole e in particolare nella loro “zona abitabile”, dove le condizioni come la temperatura e l’acqua liquida rimangono abbastanza stabili per far sviluppare e sostenere la vita.

I nuovi risultati al computer indicano che alcuni di questi pianeti extrasolari potrebbero rendersi inospitali per la vita a causa delle forze esercitate dai vicini giganti gassosi con orbite eccentriche.

Un pianeta terrestre con un’orbita circolare, generalmente posto verso il bordo interno della propria zona abitabile potrebbe rimanere all’interno di essa, ha detto Rory Barnes, un ricercatore dell’Università di Washington post-dottorato in astronomia. Ma l’aggiunta di un pianeta di tipo gioviano al sistema, tuttavia, con un’orbita molto ellittica, simile alla maggior parte dei pianeti extrasolari scoperti finora, potrebbe causare strane anomalie a tale pianeta roccioso, provocando condizioni sia di abitabilità che di inabitabilità.

L’orbita del pianeta più piccolo sarebbe allungata e quindi diventerebbe nuovamente circolare in non più di 1000 anni e ciò potrebbe accadere più volte.
Ciò solleva la possibilità, per esempio, che la sua temperatura media annua possa cambiare in modo significativo nel corso di ogni millennio.

“Per una parte del tempo, potrebbe esistere acqua liquida in superficie, ma in altra epoca bollirebbe”, ha dichiarato Barnes, che presenterà i risultati ad una riunione della American Astronomical Society a Miami.

L’effetto sarebbe simile ad un pianeta come la Terra, posto ai confini esterni della zona abitabile.
“Il problema più grande è che la zona abitabile è molto complicata da definire” ha detto Barnes.
“Il clima della Terra è influenzato soltanto sulla scala di decine di migliaia di anni dalle orbite degli altri pianeti del Sistema Solare, ma è possibile che in molti sistemi esoplanetari la disposizione dei pianeti sia molto più importante per l’abitabilità”.

Il problema diventa ancora più complesso per le zone abitabili attorno a stelle di piccola massa, con un terzo della massa del Sole. In tali sistemi, la zona abitabile è molto più vicina alla stella e le forze di marea dalla gravità stellare diventerebbero cruciali nel determinare se il pianeta è abitabile. L’aggiunta al sistema di un pianeta simile a Giove con un’orbita eccentrica potrebbe alterare sensibilmente le condizioni del pianeta più piccolo, come anche la sua stessa orbita.

“Ci potrebbero essere pianeti che mutano le loro caratteristiche geologiche nel corso di periodi temporali molto lunghi”, ha detto Barnes. “Si può quindi supporre che i pianeti abbiano intensi fenomeni di vulcanesimo e sismicità, durante questi cicli”

“Le forze di marea modificherebbero il periodo di rotazione del pianeta e l’orbita diverrebbe più allungata cambiando la durata del giorno e [delle stagioni] in modo significativo” ha detto ancora Barnes. “La lunghezza del giorno cambia quasi di giorno in giorno” ha detto. “E’ affascinante pensare a come si verifichi l’evoluzione in un mondo del genere”.

Il lavoro, finanziato dal Nasa Virtual Planetary Laboratory, è stato condotto con Brian Jackson del NASA Goddard Space Flight Center, Richard Greenberg della University of Arizona, e Sean Raymond del Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux in Francia.

“C’è un folle zoo di pianeti là fuori che probabilmente sono abitabili”, ha detto Barnes, “ma le loro proprietà sono molto diverse dalla Terra a causa dei loro vicini eccentrici”.

Il Sistema Solare rappresenta un modello ideale per gli scienziati in cerca di vita extraterrestre e in questo caso di pianeti esotici di tipo roccioso. Tuttavia, anche se l’apertura mentale degli astronomi fa piacere, c’e’ da precisare, prendendo a modello proprio il nostro pianeta, come una minuscola variazione climatica o geotermica, causata da fenomeni esogeni (eruzioni vulcaniche, maremoti, terremoti) o endogeni (impatti asteroidali o cometari) provochi frequenti e catastrofiche estinzioni di massa.
Come potrebbe dunque avviarsi lo sviluppo della vita in modo coerente su pianeti sottoposti ad una frequente e devastante marea da parte di giganti gassosi?

A questa domanda dovranno rispondere i forse planetologi del prossimo secolo, visto che ci vorranno decenni prima di vedere la superficie di un esopianeta per poterne studiare le variazioni stagionali e cercare la vita su di essi.

A cura di Arthur McPaul

Fonte: http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?c=a&id=9889

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