Proxima Centauri b

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
(Reindirizzamento da Proxima b)
Proxima Centauri b
Artist's impression of the planet orbiting Proxima Centauri.jpg
Rappresentazione artistica della superficie di Proxima Centauri b.
Stella madre Proxima Centauri
Scoperta 24 agosto 2016
Scopritori European Southern Observatory
Classificazione Pianeta terrestre
Distanza dal Sole 4,224 a.l.
Coordinate
Ascensione retta 14h 29m 42.94853s
Declinazione −62° 40′ 46.1631″
Parametri orbitali
Semiasse maggiore 0,05 UA
Periodo orbitale 11,186 giorni
Dati fisici
Raggio medio 0,9 - 1,4 R
Massa
1,27 ± 0,18 M
Flusso stellare 0,66
Temperatura
superficiale
229 K assumendo un'albedo di 0,3 (media)

Coordinate: Carta celeste 14h 29m 42.94853s, -62° 40′ 46.1631″

Proxima Centauri b (chiamato anche Proxima b[1][2]) è un pianeta extrasolare in orbita nella zona abitabile della nana rossa Proxima Centauri (componente C del sistema Alfa Centauri che si trova nella costellazione del Centauro).[3][4][5]

Proxima Centauri, distante dalla Terra 4,224 anni luce[3], è la stella più vicina al Sistema Solare e questo rende Proxima b l'esopianeta conosciuto più vicino possibile alla Terra e, a febbraio 2017, quello con il quarto ESI (indice di similarità terrestre) più alto tra tutti gli esopianeti conosciuti (0,87), dietro solo a TRAPPIST-1 d (0,90), Gliese 3323 b (0,89) e Kepler-438 b (0,88).[6]

Scoperta[modifica | modifica wikitesto]

La scoperta è stata resa possibile da osservazioni della velocità radiale di α Centauri C attraverso lo spettrografo HARPS, montato sul telescopio da 3,6 m di diametro presso l'Osservatorio di La Silla dello European Southern Observatory (ESO), condotte dal 2013 al 2016 da un gruppo di astronomi afferenti alla Queen Mary, University of London a seguito di una campagna osservativa denominata Pale Red Dot.

L'annuncio della sua scoperta è stato dato il 24 agosto 2016 con un resoconto scientifico pubblicato online dalla rivista Nature, con Guillem Anglada-Escudé quale primo firmatario.

Il pianeta è stato scoperto attraverso il metodo delle velocità radiali, rilevando le variazione prodotte dall'effetto Doppler nello spettro di α Centauri C. Grazie alla precisione di HARPS sono state rilevate variazioni corrispondenti a velocità radiali di 5 km/h.[3]

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Formazione[modifica | modifica wikitesto]

Data la piccola massa della stella madre e i relativi modelli disponibili per stelle di questo tipo, non sembra plausibile l'ipotesi che un pianeta come Proxima Centauri b si sia formato nella sua attuale posizione, ed è più probabile che abbia avuto origine in un'altra zona del sistema e che solo successivamente sia migrato nella sua orbita attuale. In caso contrario dovrebbero essere rivisti gli attuali modelli sulla formazione planetaria[3][7].

Orbita, massa, raggio e temperatura[modifica | modifica wikitesto]

Proxima Centauri b orbita a 0,05 UA dalla sua stella, un ottavo circa della distanza che separa Mercurio dal Sole, all'interno della zona abitabile del sistema, compiendo un'orbita completa in 11,186 giorni (11 giorni, 4 ore, 27 minuti e 50,4 secondi). È probabile che sia in rotazione sincrona a causa della prossimità con la sua stella. Per la sua massa è stato stimato un limite inferiore di 1,27 masse terrestri. Per una stima più accurata sarebbe necessario conoscere il valore della sua inclinazione orbitale, per ora incognito. Il 90% delle possibili orientazioni comportano una massa del pianeta comunque inferiore a 3 masse terrestri.[8]

Non è noto con precisione il raggio, in quanto non è stato osservato nessun transito del pianeta davanti alla propria stella madre, tuttavia esso dovrebbe essere compreso tra 0,94 e 1,4 volte il raggio terrestre. Se il pianeta fosse roccioso e con una densità simile a quella della Terra, la sua dimensione potrebbe essere il 10% maggiore di quella terrestre. Rimangono sconosciute composizione e condizioni atmosferiche, dal momento che non sono stati osservati suoi transiti. La sua massa suggerisce possa trattarsi di un pianeta terrestre, nel caso il suo raggio sia attorno ai valori terrestri, mentre nel caso della stima più elevata (1,4 R) è probabile che esso sia completamente ricoperto da un unico oceano profondo 200 km. In quest'ultimo caso si tratterebbe dunque di un pianeta oceano.[9]

Proxima b riceve dalla sua stella all'incirca il 65% del flusso luminoso totale che la Terra riceve dal Sole, anche se la maggior parte del flusso elettromagnetico proveniente da una fredda nana rossa è nell'infrarosso, e nella banda della luce visibile il pianeta riceve solo il 2% della radiazione che la Terra riceve dal Sole, e la luminosità sul pianeta non sarebbe visualmente mai superiore a quella di un crepuscolo terrestre.[10] Tuttavia riceve anche circa 400 volte il flusso di raggi X che la Terra riceve dal Sole. La sua temperatura di equilibrio planetaria è stata stimata essere 234 K (−39 °C)[3], tuttavia a causa della forte escursione termica tra la faccia perennemente illuminata e quella in ombra è probabile che esista una zona intermedia in cui sia possibile la presenza di acqua allo stato liquido.

Stella madre[modifica | modifica wikitesto]

Diametro angolare di Proxima Centauri vista dal pianeta, in confronto al diametro angolare del Sole visto dalla Terra.

Il pianeta Proxima b orbita la nana rossa di classe spettrale M5.5Ve Proxima Centauri, la stella più vicina al Sole. La stella ha una massa di 0,12 masse solari, un raggio di 0,14 volte il raggio solare[3] , una temperatura superficiale di 3042 K[11] ed un'età stimata di 4,85 miliardi di anni. Il Sole (una nana gialla di classe spettrale G2V) in confronto ha una temperatura superficiale di 5778 K[12] ed un'età di 4.6 miliardi di anni[13]. Proxima Centauri ha un periodo di rotazione di circa 83 giorni terrestri[14]. La stella ha un'alta metallicità ([Fe/He]), caratteristica non comune tra le stelle di piccola massa, pari a 0,21 o 1,62 volte quella dell'atmosfera solare[15].

Proxima ha una luminosità pari a 0,0015 volte la luminosità solare[3] ed una magnitudine apparente, cioè la luminosità apparente percepita dalla Terra, pari a 11,13 rendendola invisibile ad occhio nudo[16].

Proxima Centauri è inoltre una stella a brillamento, quindi va incontro a intensi e improvvisi aumenti di luminosità dovuti all'attività magnetica[17].

Vista dalla superficie di Proxima b, Proxima Centauri avrebbe un diametro apparente di circa 2,8 volte[18] il diametro apparente del Sole visto dalla Terra.

Abitabilità[modifica | modifica wikitesto]

Magnifying glass icon mgx2.svgLo stesso argomento in dettaglio: Abitabilità dei sistemi planetari delle nane rosse.
Rappresentazione artistica di Proxima Centauri b, qui mostrata come un'arida super Terra. Sullo sfondo, oltre a Proxima Centauri, sono visibili le componenti A e B del sistema di Alfa Centauri.

Non è noto al momento se il pianeta sia abitabile o meno[19].

Proxima b orbita all'interno della zona abitabile di Proxima Centauri, cioè in quella regione di spazio che è alla distanza giusta dalla propria stella affinché, nelle corrette condizioni e proprietà atmosferiche, sia possibile l'esistenza di acqua liquida sulla superficie del pianeta. Essendo la stella però una nana rossa, quindi molto più fredda del nostro Sole, un pianeta che orbita Proxima, per rientrare nella zona abitabile, deve essere molto più vicino alla propria stella di quanto lo sarebbe se orbitasse una stella più calda, come il Sole.

Proxima b è così vicino alla propria stella che potrebbe essere in rotazione sincrona[4], cioè avrebbe sempre la stessa faccia rivolta verso la stella. Ciò comporterebbe che una metà del pianeta sia costantemente illuminata e quindi caldissima, mentre l'altra metà sia costantemente oscurata e quindi congelata[20]. Al limite tra queste due aree estreme, cioè nella zona crepuscolare, le temperature potrebbero essere però ideali per l'esistenza di acqua liquida sulla superficie. La presenza di un'atmosfera abbastanza spessa da garantire uno scambio termico tra le due zone renderebbe la porzione abitabile del pianeta più vasta[21].

L'ipotesi di rotazione sincrona dipende dall'eccentricità dell'orbita, la quale non è ancora nota con esattezza, ma si sa essere comunque inferiore a 0,35[22] e quindi abbastanza elevata per poter garantire la possibilità di una risonanza orbitale 3:2, simile a quella di Mercurio con il Sole, che renderebbe possibile un'alternanza del giorno e della notte (a differenza della rotazione sincrona) e quindi un ambiente molto meno estremo e con temperature medie più simili a quelle terrestri[22].

Il fatto che Proxima Centauri sia una stella a brillamento potrebbe precludere l'abitabilità di Proxima b perché continui brillamenti potrebbero portare via porzioni di atmosfera dal pianeta e le intense radiazioni sarebbero fatali per la vita sul pianeta, se non fosse protetto da un forte campo magnetico planetario. La presenza di tale campo magnetico, che dipende da fattori come la velocità di rotazione del pianeta e il riscaldamento interno mareale, non è esclusa rendendo teoricamente possibile la vita[23]. Inoltre, osservazioni e simulazioni al computer del 2016 confermano che la stella ha un ciclo come il Sole di circa 7 anni; l'instabilità delle nane rosse riguarda i primissimi miliardi di anni della loro vita, ma Proxima, con un'età stimata di circa 5 miliardi di anni, potrebbe essere più stabile di ciò che si pensava in precedenza, anche se ciò non esclude che sia ancora soggetta a forti brillamenti, in proporzione molto più violenti di quelli delle stelle di tipo solare.[24]

Il primo studio deterministico per rilevare il clima su Proxima b è stato effettuato da ricercatori dell'Università di Exeter, utilizzando un programma modificato di meteorologia, il Met Office Unified Model, utilizzato per le previsioni climatiche terrestri.[25][26]

Uno studio[27] effettuato con modelli deterministici ha evidenziato che se un pianeta come la Terra orbitasse alla stessa posizione di Centauri-b intorno al proprio astro, l'intensa radiazione stellare ionizzerebbe rapidamente il gas atmosferico disperdendone rapidamente gli elementi nello spazio[28].

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) Nicola Davis, Discovery of potentially Earth-like planet Proxima b raises hopes for life, in The Guardian, 24 agosto 2016. URL consultato il 25 agosto 2016.
  2. ^ Earth-like planet discovered orbiting sun's neighbor - CNN Video. URL consultato il 25 agosto 2016.
  3. ^ a b c d e f g (EN) Guillem Anglada-Escudé, Pedro J. Amado, John Barnes, Zaira M. Berdiñas, R. Paul Butler, Gavin A. L. Coleman, Ignacio de la Cueva, Stefan Dreizler, Michael Endl, Benjamin Giesers, Sandra V. Jeffers, James S. Jenkins, Hugh R. A. Jones, Marcin Kiraga, Martin Kürster, Marίa J. López-González, Christopher J. Marvin, Nicolás Morales, Julien Morin, Richard P. Nelson, José L. Ortiz, Aviv Ofir, Sijme-Jan Paardekooper, Ansgar Reiners, Eloy Rodríguez, Cristina Rodrίguez-López, Luis F. Sarmiento, John P. Strachan, Yiannis Tsapras, Mikko Tuomi e Mathias Zechmeister, A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri, in Nature, vol. 536, nº 7617, 25 agosto 2016, pp. 437–440, DOI:10.1038/nature19106, ISSN 0028-0836 (WC · ACNP).
  4. ^ a b Alexandra Witze, Earth-sized planet around nearby star is astronomy dream come true, in Nature, 24 agosto 2016, pp. 381–382, DOI:10.1038/nature.2016.20445. URL consultato il 24 agosto 2016.
  5. ^ Kenneth Chang, One Star Over, a Planet That Might Be Another Earth, in The New York Times, 24 agosto 2016. URL consultato il 25 agosto 2016.
  6. ^ The Habitable Exoplanets Catalog - Planetary Habitability Laboratory @ UPR Arecibo, su phl.upr.edu. URL consultato il 23 febbraio 2017.
  7. ^ Proxima b – Un esopianeta per Proxima Centauri, Scientificast.it, 25 agosto 2016.
  8. ^ Proxima Centauri b: Have we just found Earth’s cousin right on our doorstep?, su planetary.org. URL consultato il 25 agosto 2016.
  9. ^ Ipotesi ‘oceanica’ per Proxima b, Agenzia spaziale italiana, 7 ottobre 2016.
  10. ^ Nota la magnitudine assoluta visuale di Proxima Centauri, , e la magnitudine assoluta del Sole, , la luminosità nel visibile di Proxima Centauri può essere calcolata con la seguente formula: = 4.92×10−5. Proxima Centauri b orbita a 0,0485 UA dalla stella, quindi dall'equazione è possibile calcolare il flusso proveniente dalla stella nel visibile, alla distanza del pianeta:
  11. ^ (EN) D. Ségransan, P. Kervella e T. Forveille, First radius measurements of very low mass stars with the VLTI, in Astronomy & Astrophysics, vol. 397, nº 3, 1° gennaio 2003, pp. L5–L8, DOI:10.1051/0004-6361:20021714. URL consultato il 26 agosto 2016.
  12. ^ (EN) What Color is the Sun? - Universe Today, su universetoday.com, 08 ottobre 2013. URL consultato il 26 agosto 2016.
  13. ^ (EN) The Life Cycle Of The Sun - Universe Today, su universetoday.com, 22 dicembre 2015. URL consultato il 26 agosto 2016.
  14. ^ (EN) Proxima b is our neighbor… better get used to it!, su palereddot.org, 24 agosto 2016. URL consultato il 26 agosto 2016.
  15. ^ Kevin C. Schlaufman e Gregory Laughlin, A Physically-Motivated Photometric Calibration of M Dwarf Metallicity, in Astronomy and Astrophysics, vol. 519, pp. A105, DOI:10.1051/0004-6361/201015016. URL consultato il 26 agosto 2016.
  16. ^ Wei-Chun Jao, Todd J. Henry e John P. Subasavage, The Solar Neighborhood XXXI: Discovery of an Unusual Red+White Dwarf Binary at ~25 Parsecs via Astrometry and UV Imaging, in The Astronomical Journal, vol. 147, nº 1, 1° gennaio 2014, pp. 21, DOI:10.1088/0004-6256/147/1/21. URL consultato il 26 agosto 2016.
  17. ^ D. J. Christian, M. Mathioudakis e D. S. Bloomfield, A Detailed Study of Opacity in the Upper Atmosphere of Proxima Centauri, in The Astrophysical Journal, vol. 612, 1° settembre 2004, pp. 1140–1146, DOI:10.1086/422803. URL consultato il 26 agosto 2016.
  18. ^ il diametro angolare di una stella vista dal pianeta è arctan(diametro della stella/(distanza del pianeta dalla stella)), inserendo i dati del diametro di Proxima (1,141 volte quello del Sole) e della distanza di Proxima b da Proxima (0,05 UA) e mettendo il risultato (circa 1° 30') in rapporto con il diametro angolare del Sole rispetto alla Terra (circa 0° 32') otteniamo che il diametro apparente di Proxima visto da Proxima b è circa 2,8 volte il diametro apparente del Sole visto dalla Terra.
  19. ^ (EN) Neighbouring star Proxima Centauri has Earth-sized planet - BBC News, su bbc.com. URL consultato il 26 agosto 2016.
  20. ^ René Heller, Jérémy Leconte e Rory Barnes, Tidal obliquity evolution of potentially habitable planets, in Astronomy & Astrophysics, vol. 528, pp. A27, DOI:10.1051/0004-6361/201015809. URL consultato il 26 agosto 2016.
  21. ^ Ashok K. Singal, Life on a tidally-locked planet, in arXiv:1405.1025 [astro-ph, physics:physics], 04 maggio 2014. URL consultato il 26 agosto 2016.
  22. ^ a b (EN) information@eso.org, Numerical simulation of possible surface temperatures on Proxima b (synchronous rotation). URL consultato il 26 agosto 2016.
  23. ^ Rory Barnes, Russell Deitrick e Rodrigo Luger, The Habitability of Proxima Centauri b I: Evolutionary Scenarios, in arXiv:1608.06919 [astro-ph], 24 agosto 2016. URL consultato il 26 agosto 2016.
  24. ^ Camille M. Carlisle, Proxima Centauri Has Sun-Like Cycle, Sky & Telescope, 12 ottobre 2016.
  25. ^ Exploring the climate of Proxima B with the Met Office Unified Model, in A&A (Astronomy & Astrophisics), vol. 601, 17 maggio 2017, pp. 13.
  26. ^ Una conferma per il clima "abitabile" di Proxima b, su lescienze.it.
  27. ^ (EN) K. Garcia-Sage, A. Glocer, J. J. Drake, G. Gronoff, O. Cohen, On the Magnetic Protection of the Atmosphere of Proxima Centauri b, in Astrophisical Journal, vol. 844, nº 1, 24 luglio 2017.
  28. ^ INAF: Quant’è dura mantenere una buona atmosfera, su media.inaf.it.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

Astronomia Portale Astronomia: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di astronomia e astrofisica