A una distanza di soli 12,5 anni luce, in orbita attorno a una stella così poco appariscente che è stata identificata solo nel 2003, si trova uno dei mondi rocciosi più simili alla Terra mai situati all’interno della zona abitabile. Tuttavia, la domanda fondamentale sulla presenza di un’atmosfera sulla sua superficie rimane ancora senza risposta.
Chiamata Stella b di Teegarden, questa sfera celeste ha una massa stimata di almeno 1,16 volte quella della Terra e completa la sua orbita attorno a una nana rossa, situata a circa 12,5 anni luce dal nostro sistema solare, nella costellazione dell’Ariete.
Situato all’interno della zona abitabile della sua stella, il pianeta Star b del pianeta Teegarden, con una massa minima pari a 1,16 volte quella della Terra, è considerato uno dei mondi più simili al nostro mai catalogati, secondo i criteri consueti. Nonostante la sua esistenza sia nota agli astronomi dal 2019, non è stato ancora possibile determinare la presenza di un’atmosfera, lasciando aperta la distinzione tra un pianeta potenzialmente abitabile e una semplice roccia spaziale.
L’ostacolo a questa scoperta non è dovuto al disinteresse scientifico, ma piuttosto alla sua configurazione geometrica. Il pianeta non effettua un transito visibile davanti alla sua stella da un punto di vista terrestre, il che rende irrealizzabile il principale metodo attualmente disponibile per analizzare la composizione atmosferica di esopianeti distanti.
Scoperta insolita di Teegarden Star attraverso il monitoraggio
Il rilevamento della stella Teegarden non è avvenuto tramite puntamento diretto del telescopio. È stato identificato per la prima volta nel 2003 dall’astronomo della NASA Bonnard Teegarden e dal suo team, che hanno esaminato le immagini archiviate scattate anni prima dal programma Near-Earth Asteroid Tracking. Sebbene sia una delle circa due dozzine di stelle più vicine al nostro Sole, la sua luminosità estremamente bassa l’ha mantenuta non rilevabile per un lungo periodo. Classificato come nano M7, ha meno di un decimo della massa solare, una temperatura superficiale di circa 2.900 Kelvin e una magnitudine apparente di 15, richiedendo grandi attrezzature per la sua osservazione.
Ciò che ha permesso la sua identificazione è stato il suo stesso movimento. La stella si muove attraverso il cielo ad una velocità di circa cinque secondi d’arco all’anno, costituendo uno dei più grandi moti propri di tutte le stelle conosciute, una caratteristica che risalta nel confronto di immagini catturate in tempi diversi.
Identificazione dei pianeti b e c nel sistema stellare
Successivamente furono scoperti esopianeti associati alla stella. Nel giugno 2019, il progetto CARMENES, coordinato da Mathias Zechmeister dell’Università di Göttingen, ha annunciato l’esistenza di due probabili pianeti con masse simili alla Terra, denominati b e c, con periodi orbitali rispettivamente di 4,9 e 11,4 giorni, senza prove di transito. Successivamente, nel 2024, uno studio condotto da Stefan Dreizler ha rivelato un terzo pianeta, più distante e più freddo, oltre la zona abitabile, e ha migliorato i dati dei due pianeti più interni.
È fondamentale essere precisi nell’interpretazione di queste misurazioni. Le rilevazioni vengono effettuate utilizzando il metodo della velocità radiale, che quantifica la piccola forza gravitazionale esercitata da un pianeta sulla sua stella. Questo metodo fornisce solo la massa minima del pianeta, non la sua massa effettiva, poiché l’inclinazione della sua orbita rimane sconosciuta. Pertanto, la Stella b di Teegarden ha una massa pari ad almeno 1,16 masse terrestri e potrebbe essere leggermente più grande. La classificazione come pianeta roccioso deriva da questa massa minima ridotta, e non da una dimensione misurata direttamente, poiché il pianeta non è mai stato osservato in transito e, di conseguenza, non è stato determinato il suo raggio.
Per un certo periodo, il pianeta b ha registrato il più alto indice di somiglianza con la Terra (ESI) tra gli esopianeti conosciuti, vicino a 0,95. Tuttavia, una rivalutazione nel 2024 ha adeguato questo valore a circa 0,90. L’ESI è un punteggio che valuta la somiglianza sulla base di stime di dimensioni e temperatura e non è una misura diretta dell’abitabilità.
Il motivo dell’incertezza atmosferica di Star b di Teegarden
L’assenza di transiti orbitali è il fattore determinante per la stagnazione dell’emissione atmosferica. Quando un pianeta passa davanti alla sua stella, una piccola frazione della luce stellare attraversa l’atmosfera presente, consentendo ai gas di lasciare tracce spettrali che possono essere lette da apparecchiature come il telescopio spaziale James Webb per sondare le atmosfere dei mondi rocciosi. Questo metodo è inefficace per i pianeti che, come quelli del sistema Teegarden, non effettuano transiti visibili dalla nostra prospettiva.
Le stime fondamentali sul pianeta mancano ancora di precisione. Anche piccole variazioni nella valutazione della luce e del calore ricevuti dalla Stella b di Teegarden sono significative, poiché il pianeta sembra essere vicino al bordo interno della zona abitabile. Uno studio di modellizzazione climatica del 2025 ha indicato che una data stima della sua irradianza lo manterrebbe al di sotto della soglia per un effetto serra fuori controllo, mentre una stima leggermente più alta lo porterebbe al di sopra di tale soglia. La questione se un’atmosfera sarebbe sopravvissuta alla fase iniziale della stella è un punto cruciale e separato per le nane rosse, che spesso mostrano intense eruzioni durante il loro primo miliardo di anni, con il potenziale di strappare via le atmosfere planetarie. Webb ha rilevato poche prove di atmosfere dense sui pianeti interni di TRAPPIST-1, b e c, ma si tratta di un sistema distinto e le restanti informazioni si basano su modelli con dati presunti. Niente di tutto ciò costituisce una misurazione diretta della Stella b di Teegarden.
Un aspetto, tuttavia, è favorevole al pianeta: la stella Teegarden è eccezionalmente silenziosa per il suo tipo, mostrando meno attività magnetica rispetto alla maggior parte delle nane M della tarda età. Questa caratteristica aumenta la probabilità che l’atmosfera sia persistita durante gli otto miliardi di anni di storia del sistema.
Quali strumenti futuri potrebbero rivelare l’atmosfera dell’esopianeta?
Poiché la spettroscopia di trasmissione è irrealizzabile, la risoluzione dell’enigma atmosferico dipende da strumenti in grado di indagare direttamente il pianeta, analizzando la luce riflessa o l’emissione termica, piuttosto che fare affidamento sul transito. La letteratura scientifica indica due esempi promettenti: la Planetary Camera and Spectrograph progettata per l’Extremely Large Telescope (ELT), attualmente in costruzione in Cile, e LIFE, un interferometro spaziale proposto per identificare il bagliore infrarosso dei vicini esopianeti temperati. Lo stesso studio di modellizzazione evidenzia categoricamente che la caratterizzazione dettagliata non è stata ancora eseguita e richiederà la prossima generazione di osservatori.
In questo modo la Star b di Teegarden occupa una posizione unica nel campo dell’astronomia. È abbastanza vicino e ha somiglianze con la Terra in massa e radiazione da essere uno dei principali obiettivi nella ricerca di mondi abitabili. Tuttavia, rimane inaccessibile alla tecnica che ha guidato la maggior parte dei recenti progressi nel campo. Le prossime informazioni rilevanti su questo esopianeta non arriveranno dal corpo celeste in sé, ma piuttosto dai nuovi telescopi che si stanno sviluppando per osservarlo.