Gliese 581g: pianeta potenzialmente abitabile – se esiste

Gliese 581g è un candidato pianeta extrasolare all’interno di un sistema planetario che si trova a soli 20 anni luce dalla Terra, ma a questo punto si dubita fortemente della sua esistenza. Annunciato per la prima volta nel 2010 come un pianeta vicino alla massa della Terra nella zona abitabile della sua stella ospite, l’esopianeta è stato messo sotto esame da altri team di ricerca che hanno messo in dubbio la sua scoperta.

Sebbene siano stati scoperti migliaia di candidati esopianeti, generalmente sono necessarie almeno due osservazioni indipendenti per confermare che questi pianeti esistano davvero. Per essere scientificamente rigorosi, il pianeta dovrebbe essere osservato da due squadre separate usando due osservatori diversi. I ricercatori originali che hanno trovato Gliese 581g nel 2010, tuttavia, hanno difeso i loro metodi nel 2012 e hanno messo in dubbio alcuni dei lavori delle altre squadre.

Almeno un noto database di esopianeti non lo elenca più. Il pianeta non è attualmente elencato nel catalogo degli esopianeti abitabili, che è gestito dall’Università di Porto Rico a Arecibo Planetary Habitability Laboratory. In un post sul blog dell’ottobre 2014 che caratterizza le “false partenze” nell’abitabilità degli esopianeti, il ricercatore Abel Mendez ha scritto che il pianeta non esiste.

Scoperta

Il pianeta è stato annunciato per la prima volta nel settembre 2010 da un team guidato da Steven Vogt dell’Università della California, Santa Cruz. Utilizzando 11 anni di dati osservativi del W.M. Keck Observatory alle Hawaii, il team ha annunciato due pianeti intorno alla stella Gliese 581: Gliese 581f e Gliese 581g. I risultati sono stati pubblicati sull’Astrophysical Journal e resi disponibili anche in versione pre-print su Arxiv.

Il pianeta è stato ritenuto all’interno della zona abitabile della sua stella madre, che è una nana rossa. Questo tipo di stella è più freddo del nostro sole, il che significa che i pianeti hanno bisogno di rannicchiarsi vicino per ricevere abbastanza calore per l’acqua che scorre sulla loro superficie. Mentre gli astronomi generalmente definiscono l’abitabilità in base al fatto che il pianeta possa supportare acqua liquida, si riconosce che ci sono molti fattori che possono influenzarla. Questo include l’atmosfera del pianeta e quanto variabile è la sua stella madre in termini di emissione di energia.

In un comunicato stampa che annuncia la scoperta, i ricercatori hanno riconosciuto Gliese 581 “ha una storia un po’ a scacchi di rivendicazioni di pianeta abitabile”. Due pianeti trovati nel sistema prima, Gliese 581c e Gliese 581d, sono stati poi creduti al limite della zona abitabile. (Negli anni successivi, anche l’esistenza di Gliese 581d è stata messa in discussione). Le stime storiche per il numero di pianeti nel sistema vanno da circa 3 a 6 pianeti, a seconda del metodo utilizzato.

Per quanto riguarda Gliese 581g, i ricercatori hanno detto che il pianeta ha sempre un lato rivolto verso la sua stella madre, e l’altro sempre al buio. La regione di abitabilità sarebbe probabilmente sulla linea tra ombra e luce.

Gliese 581g è stato trovato rilevando le oscillazioni gravitazionali che ha indotto nella sua stella madre, ma i ricercatori hanno detto che era sottile; più di 200 osservazioni sono state necessarie con una precisione di 1,6 metri al secondo. I dati del Keck sono stati combinati con quelli di un altro famoso strumento di caccia ai pianeti, l’HARPS (High Accuracy Radial velocity Planetary Search project) al telescopio di 3,6 metri La Silla dell’European Southern Observatory in Cile. Le misure di luminosità della stella sono state confermate anche con un telescopio robotico della Tennessee State University.

Dubbi sulle dimensioni del pianeta

L’esistenza del pianeta è stata ben presto messa sotto esame. Quel mese di ottobre, tuttavia, un team – guidato da Michael Mayor dell’Osservatorio di Ginevra – ha presentato all’Unione Astronomica Internazionale utilizzando più punti di dati dai dati HARPS. Hanno visto segnali per quello che credevano fossero altri quattro pianeti in quel sistema, ma le informazioni non hanno mostrato Gliese 581g, hanno detto.

“La ragione di ciò è che, nonostante l’estrema precisione dello strumento e i molti punti dati, l’ampiezza del segnale di questo potenziale quinto pianeta è molto bassa e fondamentalmente al livello del rumore di misura”, ha detto Francesco Pepe, un astronomo che lavora sui dati HARPS all’Osservatorio di Ginevra, in una e-mail per un articolo di Astrobiology Magazine ripubblicato su SPACE.com.

L’articolo è stato anche pubblicato sul sito di preprint Arxiv.org, ma non sembra essere stato accettato per la pubblicazione. Questo era un punto che Vogt ha fatto in un articolo di Space.com del 2012. Ha anche detto che il suo team non è stato in grado di arrivare alle stesse conclusioni del team svizzero – a meno che non abbiano rimosso alcuni punti di dati.

“Non so se questa omissione era intenzionale o un errore”, ha detto all’epoca. “Posso solo dire che, se è stato un errore, hanno fatto lo stesso errore più di una volta ora, non solo in questo documento, ma anche in altri documenti.”

Discussione scientifica

I team di ricerca del 2010, ognuno in opposizione all’altro, hanno dato il via a una raffica di attività editoriale su 581g, discutendo talvolta anche la plausibilità di altri presunti pianeti nel sistema. Tra questi:

• Nel 2010, un gruppo guidato da Rene Andrae del Max Planck Institute for Astronomy di Heidelberg, in Germania, ha detto che il gruppo di Vogt aveva basato la sua scoperta sul presupposto che i pianeti avessero orbite circolari, una conclusione che il team tedesco ha detto essere errata.
• Nel 2011, un documento è stato pubblicato su MNRAS basato su un diverso metodo statistico che analizza i dati HARPS e HIRES. Questo gruppo, guidato da Philip Gregory dell’Università della British Columbia, anche lui non è riuscito a trovare un segnale che indichi l’esistenza di 581g.
• Nel 2012, Vogt (che ha scoperto 581g) ha usato gli stessi dati del team svizzero del 2010 che non ha potuto trovare 581g. Il suo team ha detto che il pianeta c’è finché i pianeti hanno orbite circolari, e ha detto che alcuni punti di dati potrebbero essere stati omessi nel documento originale del 2010 dal team avversario. Vogt ha detto a Space.com che le orbite circolari funzionano a causa della “stabilità dinamica, della bontà dell’adattamento e del principio di parsimonia (rasoio di Occam)”. L’articolo è stato pubblicato su Astronomische Nachrichten.

Altri studi su 581g, tuttavia, hanno gettato forti dubbi sulla sua esistenza. Nel 2014, un team guidato da Paul Robertson, un borsista post-dottorato presso la Penn State University, ha detto che Gliese 581d (un altro pianeta del sistema) non è visibile nei dati quando si fanno le correzioni per l’attività del suo sole. Un comunicato stampa della Penn State ha sottolineato che le macchie solari potrebbero a volte mascherarsi come segnali planetari. La presenza di Gliese 581g è dedotta guardando l’orbita di Gliese 581d. Se 581d non è lì dopo tutto, i ricercatori hanno concluso, neanche 581g lo è.

Un altro team guidato da Guillem Anglada-Escudé (Università di Londra) ha presentato un commento su quell’articolo che è stato pubblicato su Science nel marzo 2015. Hanno detto che il lavoro del team di Robertson ha usato un metodo statistico che “è semplicemente inadeguato per identificare piccoli pianeti come GJ 581d”, secondo un comunicato stampa del tempo. Il team di Anglada-Escudé ha esortato a rianalizzare i dati utilizzando un “modello più accurato”.