Una nuova ricerca condotta dagli astronomi del programma HARPS mostra come i pianeti rocciosi, simili alla Terra per composizione e dimensioni, sono comuni all'interno di sistemi planetari dominati da deboli stelle rosse.
In aggiunta a questo, la quantità di pianeti super-Earth che si troverebbero nella zona abitabile del loro sistema sarebbe enorme: la stima dei ricercatori vede la Via Lattea popolata da decine di miliardi di super-Earth, un centinaio dei quali in prossimità del nostro sistema solare, che nella quasi metà dei casi osservati orbiterebbero all'interno della zona di Goldilocks.
La nuova stima supera di diverse volte quella precedente del febbraio 2011, basata soltanto sui dati raccolti da Kepler nell'anno precedente di attività.
La raccolta dei dati è stata effettuata utilizzando lo spettrografo HARPS montato sul telescopio di 3,6 metri di diametro ospitato all'Osservatorio di La Silla, in Cile. Gli astronomi si sono concentrati sulla classe di stelle più comune nella nostra galassia, le nane rosse, deboli e fredde se paragonate al nostro Sole, ma che da sole costituiscono circa l'80% delle stelle che popolano la Via Lattea.
Una nana rossa è una stella di dimensioni e temperatura contenute, dotate di una massa inferiore alla metà di quella del Sole (fino a 0,075 masse solari, limite oltre al quale vengono definite nane brune) e capaci di emettere solo una piccola frazione di luce rispetto ad una stella simile alla nostra.
Le nane rosse prese in esame sono 102 stelle relativamente vicine a noi e osservabili dal cielo visibile nell'emisfero sud del pianeta. Durante l'arco di 6 anni, sono stati scoperti 9 nuovi pianeti super-Earth, inclusi due pianeti all'interno delle zone abitabili di Gliese 581 e Gliese 667 C.
"Le nostre nuove osservazioni con HARPS dimostrano che circa il 40% di tutte le nane rosse possiedono pianeti super-Earth in orbita all'interno della loro zona abitabile, in cui può esistere acqua liquida sulla superficie di un pianeta" spiega Xavier Bonfils, leader della ricerca. "Dato che le nane rosse sono così comuni (ce ne sono circa 160 miliardi nella Via Lattea), questo ci porta allo straordinario risultato che ci sono decine di miliardi di questi pianeti solo nella nostra galassia".
Le conclusioni degli astronomi si basano su una proiezione dei dati attualmente disponibili basata sulle ipotesi circa la "densità abitativa" di un sistema solare. In modo molto superficiale e rozzo, possiamo dire che si tratta essenzialmente di mettere in relazione gli oggetti di natura planetaria appartenenti ai sistemi solari fino ad ora scoperti, e di ottenere una media sulla densità di pianeti attorno ad una certa classe di stelle.
Si è scoperto che i pianeti super-Earth sembrano popolare la zona abitabile dei sistemi solari conosciuti, in media, il 41% delle volte, con una frequenza che oscilla tra il 28% e il 95%. I pianeti giganti gassosi come Giove o Saturno, invece, sembrano essere molto meno frequenti attorno alle nane rosse: solo il 12% di queste stelle sembra possedere giganti gassosi, con masse superiori alle 100 volte quella del nostro pianeta.
Dato che le nane rosse sono così diffuse e relativamente vicine al nostro Sole, questo significa che potrebbero esistere circa un centinaio di pianeti super-Earth nella zona abitabile di sistemi solari che si trovano a distanze non superiori ai 30 anni luce da noi.
"La zona abitabile attorno ad una nana rossa, zona in cui la temperatura è adatta per l'esistenza di acqua liquida sulla superficie di un pianeta, è molto più vicina alla stella rispetto al sistema Sole-Terra" spiega Stephane Udry dell'Osservatorio di Ginevra. "Ma le nane rosse sono note per essere soggette ad eruzioni solari o brillamenti, cosa che inonderebbe il pianeta di raggi-X e radiazione ultravioletta, e che renderebbe la vita su quel pianeta molto meno probabile".
Uno dei pianeti scoperti da HARPS è Gliese 667Cc, il secondo pianeta mai scoperto in un sistema a tripla stella; questo pianeta sembra trovarsi proprio all'interno della zona abitabile del suo astro. Gliese 667 Cc sarebbe circa quattro volte più massoso della Terra, ed è probabilmente uno dei pianeti più simili al nostro tra il catalogo planetario finora compilato, tanto simile da rendere possibile l'esistenza di acqua liquida in gran quantità.
La possibilità dell'esistenza di vita più o meno complessa sui pianeti che orbitano attorno alle nane rosse è ancora materia di dibattito. Sebbene una nana rossa abbia una speranza di vita di parecchi miliardi di anni, cosa che potrebbe favorire l'evoluzione di elementari forme di vita in esseri più complessi, le condizioni climatiche di un pianeta in orbita attorno ad una nana rossa potrebbero risultare troppo estreme per qualunque tipo di biologia a noi nota.
Una nana rossa, ad esempio, emette pochissima luce ultravioletta, indispensabile per la vita che conosciamo, ma anche dosi enormi di radiazione infrarossa, e può generare brillamenti solari massicci capaci di raddioppiare l'emissione di radiazioni nel volgere di pochi minuti.
Pur limitando le nostre speranze di trovare vita su pianeti in orbita attorno ad una nana rossa, la ricerca dei super-Earth in zona abitabile rilancia ulteriormente la crescente speranza di trovare un gemello della Terra nel nostro vicinato spaziale.
"Ora che sappiamo che ci sono così tanti super-Earth attorno a nane rosse, abbiamo bisogno di identificarne altri utilizzando HARPS e gli strumenti futuri. Alcuni di questi pianeti potrebbero passare di fronte alle loro stelle durante l'orbita, cosa che aprirebbe l'eccitante possibilità di studiare l'atmosfera di un pianeta e cercare segnali di vita".
Many billions of rocky planets in the habitable zones around red dwarfs in the Milky Way