La curva di luce di TRAPPIST-1, ovvero: come funziona il metodo dei transiti?

Esistono diversi modi per scoprire un pianeta extrasolare e determinarne le proprietà di interesse. Uno di questi, e quello per ora più fruttuoso, è il metodo dei transiti. Grazie ad esso è stato possibile scoprire i 7 pianeti rocciosi orbitanti attorno a TRAPPIST-1.

Cosa succede durante un’eclissi solare? La Luna passa tra noi ed il Sole, impedendo alla sua luce di arrivare sulla Terra. Se guardassimo un grafico della luminosità solare in funzione del tempo osserveremmo quindi una luminosità costante che durante l’eclissi si riduce moltissimo e poi torna al suo valore costante. Se già non lo sapessimo, dal fatto che nel grafico la luminosità solare si riduce quasi del tutto potremmo ricavare l’informazione che la Luna ha dimensioni apparenti molto simili a quelle del Sole.

E più o meno questo quello che si fa per rilevare la presenza di pianeti extrasolari con il metodo dei transiti. Si osserva la seppur piccola riduzione di luminosità causata dal passaggio di un pianeta davanti ad una stella e da questa si deriva la dimensione del pianeta. Il fatto che la riduzione di luminosità sia periodica ci dà la conferma del fatto che sia legata alla presenza di un pianeta che ripete la sua orbita e non a variazioni non periodiche di altra natura (macchie solari ad esempio) ed oltre a ciò ci dà informazioni riguardo la distanza dei pianeti dalla propria stella. Più un pianeta orbita vicino alla propria stella più l’orbita sarà breve, e questo lo si vede chiaramente dal diagramma della luminosità di TRAPPIST-1 in figura. Si può osservare infatti, come il periodo dei transiti di 1b, il pianeta più vicino alla stella, sia estremamente più piccolo di quello di 1h, il più lontano, e che la lunghezza dei periodi sia crescente dall’interno verso l’esterno del sistema solare della nana rossa.

Questo diagramma mostra la variazione di luminosità della stella ultra-fredda TRAPPIST-1 in un periodo di 20 giorni tra settembre ed ottobre 2016 misurati dal telescopio Spitzer della NASA e da molti altri telescopi terrestri. La parte bassa del diagramma mostra quale dei pianeti è responsabile dell’eclissi di luminosità.

 

Un’illustrazione artistica del sistema planetario di TRAPPIST-1. Credits: NASA

Se il pianeta è poi provvisto di atmosfera, è anche possibile ricavare informazioni sulla sua atmosfera grazie alla piccola quantità di luce che passa attraverso di essa. Si tratta di un’operazione che richiede estrema precisione, e purtroppo difficilmente con l’attuale generazione di telescopi sarà possibile sui 7 pianeti di TRAPPIST-1 a causa della loro lontananza.

Ci sono ovviamente delle limitazioni a questo metodo:

  1. I piani orbitali dei pianeti devono necessariamente trovarsi sulla linea di vista. I pianeti che infatti orbitano su altri piani orbitali non eclissano la stella e quindi non si osserva alcuna riduzione di luminosità;
  2. Si trovano più facilmente pianeti grandi e con brevi periodi. Questi pianeti infatti eclissano maggiormente e con più frequenza le stelle, permettendo di accorgersi più facilmente della loro presenza. Il telescopio Kepler, prima che si rompesse, era progettato proprio per avere puntamento fisso su una regione di cielo ed osservare contemporaneamente moltissime stelle; in questo modo poteva osservarle a lungo e trovare così un maggior numero di esopianeti con periodo orbitale più lungo;
  3. Non è possibile ricavare informazioni su massa o densità dei pianeti, per i quali sarà necessario l’utilizzo di altri metodi.

 

Ti piace quello che scriviamo? Scopri qui come puoi sostenerci!

La sonda Cassini termina la sua storica esplorazione di Saturno - Comunicato della NASA
La sonda Cassini è stata lanciata nel 1997 da Cape Canaveral ed è arrivata su Saturno nel 2004. La NASA ha esteso la sua missione
Lucy e Psyche: 2 nuove missioni NASA per lo studio degli asteroidi
Lucy e Psyche, questi i due nomi delle missioni che la NASA lancerà nel 2021 e nel 2023 per il programma Discovery. Gli obiettivi sono alcuni asteroidi
Scoperta una nuova luna nella fascia di Kuiper
2007OR10 è il nome del terzo pianeta nano in ordine grandezza nella regione transnettuniana, la regione in cui gli oggetti orbitano almeno in parte al di fuori dell'orbita
Il polo sud di Giove durante il flyby del 2 febbraio


Grandi cicloni ruotano attorno al polo sud di Giove, di quando in quando interrotti da ovali bianchi, in questa foto scattata dalla JunoCam a bordo della sonda
Ascensore spaziale: dalla fantascienza dell'Onniologo ad una possibilità reale
Uno dei maggiori problemi dell'esplorazione spaziale è che occorre utilizzare una grande massa (il carburante) che si perde poco dopo il lancio.
Materia Oscura: la velocità delle galassie può farne a meno
I ricercatori della Case Western Reserve University dell'Ohio hanno trovato una nuova relazione che spiega l'accelerazione delle stelle nelle galassie a spirale
Quelle molecole organiche su Cerere
Un recente studio spettroscopico effettuato da un team italiano grazie ai dati della sonda Dawn ha rivelato la presenza di composti alifatici sulla superficie di Cerere. La natura di

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: