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 NASA scopre primo mondo abitabile similterrestre
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Inserito il - 09/01/2020 : 09:51:30  Mostra Profilo  Rispondi Quotando
NASA scopre il primo mondo abitabile di dimensioni terrestri

Utilizzando il telescopio spaziale Spitzer della NASA, gli astronomi hanno individuato un pianeta battezzato con il nome di TOI 700 d.
TOI 700 d è uno dei pochi pianeti delle dimensioni della Terra scoperti finora nella zona abitabile di una stella. Altri includono diversi pianeti nel sistema TRAPPIST-1 e altri mondi scoperti dal Kepler Space Telescope della NASA. (1)

Il dottor Paul Hertz, (2) direttore della divisione di astrofisica presso il quartier generale della NASA a Washington, spiega: “TESS è stato progettato e lanciato appositamente per trovare pianeti, delle dimensioni simili alla nostra Terra, in orbita attorno alle stelle vicine. Questa tipologia di pianeti, che orbitano attorno alle stelle vicine, sono i più facili da seguire con telescopi più grandi nello spazio e sulla Terra. Scoprire TOI 700 d rappresenta una scoperta scientifica peculiare per TESS. Confermare le dimensioni del pianeta e lo stato della zona abitabile con il Spitzer Space Telescope è un'altra vittoria mentre si avvicina la fine delle operazioni scientifiche, che si dovrebbero concludere entro la fine del mese di gennaio.”

Il satellite TESS scruta ampie aree del cielo, chiamate settori, per un periodo di 27 giorni alla volta. Questo lungo scandagliare permette al satellite di tracciare i cambiamenti nella luminosità stellare causati da un pianeta in orbita che attraversa davanti alla sua stella dalla nostra prospettiva un evento chiamato transito.

La stella TOI 700 è una piccola nana M situata a poco più di 100 anni luce di distanza nella costellazione meridionale del Dorado. (3) È circa il 40% della massa e delle dimensioni del Sole e la metà della sua temperatura superficiale. La stella appare in 11 dei 13 settori osservati da TESS durante il primo anno della missione e gli scienziati hanno catturato più transiti dai suoi tre pianeti.

La stella era originariamente classificata erroneamente nel database TESS come più simile al nostro Sole, il che significava che i pianeti apparivano più grandi e più caldi di quanto non siano realmente. Diversi ricercatori, tra cui Alton Spencer, (4) uno studente delle superiori che lavora con i membri del team TESS, hanno identificato l'errore.

“Quando abbiamo corretto i parametri della stella, le dimensioni dei suoi pianeti sono diminuite e ci siamo resi conto che quello più esterno corrispondeva circa la dimensione della Terra e nella zona abitabile”, ha detto Emily Gilbert, (5) una studentessa laureata all'Università di Chicago. “Inoltre, in 11 mesi di analisi dei dati abbiamo constatato che TOI 700 d sia abitabile e che semplifichi la modellazione delle sue condizioni atmosferiche e superficiali”.

La dottoressa Emily Gilbert e altri ricercatori hanno presentato i risultati delle loro ricerche al 235° incontro dell'American Astronomical Society ad Honolulu. (6) In questa occasione, essi hanno anche presentato tre articoli - uno dei quali redatto dalla stessa Gilbert – che sono stati divulgati da riviste scientifiche.

Il pianeta più interno, chiamato TOI 700 b, le cui dimensioni si avvicinano a quelle della Terra, è probabilmente roccioso e completa un'orbita ogni 10 giorni. Il pianeta medio, TOI 700 c, è 2,6 volte più grande della Terra - tra le dimensioni della Terra e di Nettuno - orbita ogni 16 giorni ed è probabilmente un mondo dominato dai gas. TOI 700 d, il pianeta più esterno conosciuto nel sistema e l'unico nella zona abitabile, misura il 20% più grande della Terra, orbita ogni 37 giorni e riceve dalla sua stella l'86% dell'energia che il Sole fornisce alla Terra. Si pensa che tutti i pianeti siano bloccati in modo ordinato alla loro stella, il che significa che ruotano una volta per orbita in modo che un lato sia costantemente esposto alla luce del giorno.

Un team di scienziati guidato da Joseph Rodriguez, (7) un astronomo del Center for Astrophysics - Harvard & Smithsonian a Cambridge, nel Massachusetts, ha richiesto osservazioni di follow-up con lo Spitzer Space Telescope per confermare il pianeta TOI 700 d.

I dati di Spitzer hanno incrementato la fiducia degli scienziati sul fatto che TOI 700 d è un pianeta reale e hanno affinato le loro misurazioni del suo periodo orbitale del 56% e delle sue dimensioni del 38%. Ha inoltre escluso altre possibili cause astrofisiche del segnale di transito, come la presenza nel sistema di una stella compagna più piccola.

Il dottor Joseph Rodriguez e i suoi colleghi hanno anche utilizzato osservazioni di follow-up da un telescopio terrestre di 1 metro nella rete globale dell'Osservatorio di Las Cumbres per migliorare la fiducia degli scienziati nel periodo orbitale e nelle dimensioni di TOI 700 c, rispettivamente, del 30% e del 36%.

Poiché la stella TOI 700 è luminoso, nelle vicinanze e non mostra alcun segno di bagliori stellari, il sistema è il candidato principale per accurate misurazioni di massa da parte degli attuali osservatori terrestri. Queste misurazioni potrebbero confermare le stime degli scienziati secondo cui i pianeti interno ed esterno sono rocciosi e il pianeta centrale è fatto di gas. Le missioni future potrebbero identificare se i pianeti hanno atmosfere e, in tal caso, persino determinare le loro composizioni.

Mentre sono sconosciute le condizioni esatte sul pianeta TOI 700 d, gli scienziati possono utilizzare le informazioni attuali, come le dimensioni del pianeta e il tipo di stella che orbita attorno a esso, per generare modelli informatici e fare previsioni. I ricercatori del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, hanno modellato 20 potenziali ambienti di TOI 700 d per valutare se una versione avrebbe comportato temperature superficiali e pressioni adatte all'abitabilità.

I loro modelli climatici 3D hanno esaminato una varietà di tipi di superficie e composizioni atmosferiche tipicamente associate a ciò che gli scienziati considerano mondi potenzialmente abitabili. Poiché TOI 700 d gira in modo ordinato attorno alla sua stella, le formazioni nuvolose del pianeta e i modelli del vento possono essere sorprendentemente diversi da quelli terrestri.

Una simulazione includeva un TOI 700 d coperto dall'oceano con un'atmosfera densa, dominata dal biossido di carbonio, simile a quella che gli scienziati sospettavano circondasse Marte quando era giovane. L'atmosfera del modello contiene uno strato profondo di nuvole sul lato rivolto verso le stelle.

Quando la luce delle stelle attraversa l'atmosfera di un pianeta, interagisce con molecole come l'anidride carbonica e l'azoto per produrre segnali distinti, chiamati linee spettrali. Il team di modellistica, guidato dal dottor Gabrielle Engelmann-Suissa, (8) un assistente di ricerca presso il Goddard, ha prodotto spettri simulati per le 20 versioni modellate di TOI 700 d.

TESS è una missione NASA Astrophysics Explorer guidata e gestita dal MIT a Cambridge, nel Massachusetts, e gestita dal Goddard Space Flight Center della NASA. Altri partner includono Northrop Grumman, con sede a Falls Church, in Virginia; Ames Research Center della NASA nella California Silicon Valley; il centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian a Cambridge, nel Massachusetts; Lincoln Laboratory del MIT; Space Telescope Science Institute di Baltimora. Più di una dozzina di università, istituti di ricerca e osservatori in tutto il mondo partecipano alla missione.
Il Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California, gestisce la missione Spitzer Space Telescope per la direzione della missione scientifica della NASA a Washington. Le operazioni scientifiche vengono condotte allo Spitzer Science Center presso Caltech a Pasadena. Le operazioni spaziali si basano sul Lockheed Martin Space di Littleton, in Colorado. I dati sono archiviati nell'Infrared Science Archive ospitato presso l'IPAC di Caltech. Caltech gestisce JPL per la NASA.

Il lavoro di modellizzazione è stato finanziato dalla Seller Exoplanet Environments Collaboration di Goddard, una collaborazione multidisciplinare che riunisce esperti per costruire modelli informatici completi e sofisticati per analizzare meglio le osservazioni attuali e future degli esopianeti.

Riferimenti:

https://www.youtube.com/watch?v=QU0qsIGS6MQ

(1) Spitzer Space Telescope

(2) Paul Hertz

(3) constellations

(4) Alton Spencer

(5) Emily Gilbert

(6) 235th AAS Meeting - American Astronomical Society

(7) Joseph Rodriguez

(8) Gabrielle Engelmann-Suissa

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano
Articolo originale: NASA Planet Hunter Finds its 1st Earth-size Habitable-zone World
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-planet-hunter-finds-its-1st-earth-size-habitable-zone-world


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