Un articolo in pubblicazione sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” descrive uno studio sulla struttura interna e sul riscaldamento mareale dei 7 pianeti del sistema della stella nana ultra-fredda TRAPPIST-1. Amy C. Barr, Vera Dobos e László L. Kiss hanno creato modelli di quei 7 pianeti concludendo che due di essi hanno le maggiori probabilità di essere abitabili perché le temperature sulla loro superficie potrebbero permettere la presenza di acqua liquida.

Ormai è trascorso quasi un anno dall’annuncio della conferma che il sistema di TRAPPIST-1 ospita 7 pianeti rocciosi e da allora il numero di ricerche su di esso è aumentato notevolmente. Molti dati sono stati raccolti utilizzando vari telescopi ma per ora è impossibile capire solo attraverso di essi se tra quei 7 pianeti ve ne siano alcuni abitabili. Per questo motivo, molti ricercatori hanno già creato vari modelli per provare a calcolare le probabilità che siano abitabili.

In questo studio i ricercatori si sono concentrati sulle caratteristiche della stella TRAPPIST-1, vicina ai limiti minimi di dimensioni e massa per una stella, e quelle conosciute dei 7 pianeti. Tuttavia, è stato necessario includere alcune ipotesi laddove i dati raccolti non fossero sufficienti. Ad esempio, nella creazione dei modelli usati i ricercatori hanno ipotizzato che i pianeti siano composti da ferro, roccia e acqua.

Masse e dimensioni dei pianeti sono state misurate in modo ancora approssimativo perciò i ricercatori hanno presentato diverse possibili strutture e composizioni interne all’interno dei margini di errore delle misurazioni. Anche la loro rappresentazione artistica nell’immagine è stata disegnata cercando di immaginare quale aspetto possano avere con le caratteristiche conosciute e ancor di più quelle stimate.

Con quei parametri di partenza, i ricercatori hanno calcolato gli effetti del riscaldamento mareale generato dalla stella TRAPPIST-1 sui suoi pianeti. Anche i pianeti più esterni sono molto vicini alla loro stella perciò, nonostante la sua massa limitata, la sua forza di gravità è sufficiente è generare attrito e quindi calore al loro interno. I calcoli riguardavano l’equilibrio tra il riscaldamento mareale e il trasporto di calore per convezione nei mantelli dei pianeti.

Secondo i calcoli, i pianeti TRAPPIST-1b e TRAPPIST-1c, i più interni, hanno probabilmente mantelli di roccia fusa almeno in parte. La superficie di TRAPPIST-1c potrebbe essere rocciosa solida ma ci potrebbero essere eruzioni di magmi composti di silicati a causa del riscaldamento mareale. Si tratta di un fenomeno fimile a quello che avviene su Io, una delle grandi lune di Giove.

I flussi di calore sono inferiori negli altri pianeti e tra di essi TRAPPIST-1d e TRAPPIST-1e sono quelli che hanno le maggiori probabilità di essere abitabili. Un fattore importante è che i flussi di calore devono essere abbastanza ridotti da evitare che si inneschi un effetto serra fuori controllo. Su TRAPPIST-1d potrebbe esserci un grande oceano d’acqua che ricopre la sua superficie.

La presenza di acqua liquida su un pianeta dipende anche dalla presenza di un’atmosfera. Un articolo pubblicato sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Sciences” nel dicembre 2017 descriveva una ricerca che ha cercato di fornire una stima delle possibilità per i 7 pianeti del sistema di TRAPPIST-1 di mantenere un’atmosfera stabile. Secondo i risultati, i pianeti più esterni sono quelli che hanno maggiori probabilità di averla con un minore ottimismo riguardo a TRAPPIST-1d e TRAPPIST-1e.

I risultati diversi e a volte almeno in apparenza contraddittori delle varie ricerche sul sistema di TRAPPIST-1 mostrano quante incognite ci possano essere nello studio di esopianeti che influenzano modelli sempre in evoluzione. Assieme alla continua raccolta di dati su un sistema molto interessante, ciò porterà a risultati sempre più precisi.