Una missione proposta alla NASA misurerebbe le oscillazioni di 14 stelle vicine per individuare pianeti rocciosi nelle zone abitabili
LA NOTIZIA IN BREVE – Il progetto SHERA punta a individuare pianeti rocciosi nelle zone abitabili di 14 stelle simili al Sole, distribuite in sette sistemi binari entro 55 anni luce dalla Terra. La missione sfrutterebbe la seconda stella come riferimento per misurare le minuscole oscillazioni prodotte dalla gravità di eventuali pianeti. Un telescopio spaziale con uno specchio di appena 22 centimetri seguirebbe i bersagli per tre anni, compreso il vicino sistema di Alfa Centauri. Secondo le simulazioni, SHERA potrebbe scoprire circa quattro mondi potenzialmente temperati e chiarire quanto la presenza di una compagna influenzi la formazione planetaria. Tredici delle stelle selezionate interessano anche il futuro Habitable Worlds Observatory, che potrebbe usare questi dati per ridurre i tempi delle osservazioni. Il progetto, presentato in un preprint su arXiv, attende ancora l’approvazione e i finanziamenti della NASA.
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L’APPROFONDIMENTO – La caccia alla cosiddetta Terra 2.0 cambia strategia grazie alle conoscenze accumulate dagli astronomi, che ora sanno dove concentrare lo sguardo. Tra i bersagli più interessanti emergono i sistemi binari vicini, a lungo trascurati perché la presenza di due stelle complica la ricerca dei pianeti. Il progetto SHERA trasforma questa difficoltà in un vantaggio per cercare mondi rocciosi nelle zone abitabili di 14 stelle simili al Sole.
Il piano concentra tre anni di osservazioni su sette sistemi stellari entro 55 anni luce dalla Terra, compreso Alfa Centauri. Secondo le simulazioni, SHERA potrebbe individuare circa quattro pianeti rocciosi nelle rispettive zone abitabili. Un risultato che amplierebbe la ricerca a una parte del vicinato cosmico rimasta finora ai margini delle principali campagne sugli esopianeti.
A proporre la missione è un gruppo internazionale di astronomi, che ha presentato il progetto in un preprint pubblicato su arXiv il 4 agosto 2026. SHERA – Searching for Habitable Exoplanets with Relative Astrometry – attende ancora il via libera e i finanziamenti della NASA. Il progetto indica però una strada precisa: usare le coppie di stelle come strumenti per scoprire i pianeti che orbitano attorno a loro.
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Metà delle stelle simili al Sole vive in coppia
I sistemi binari rappresentano una parte consistente delle stelle presenti nelle nostre vicinanze. Circa la metà degli astri simili al Sole condivide infatti il proprio sistema con una o più compagne. Le principali ricerche di esopianeti hanno privilegiato gli astri isolati. La luce di una seconda stella può confondere i segnali, mentre l’attrazione reciproca delle due componenti rende più complessa la ricostruzione delle orbite. Questa scelta ha escluso molti bersagli vicini e potenzialmente interessanti.
Il catalogo degli esopianeti conta ormai più di seimila mondi confermati o validati statisticamente. Comprende giganti gassosi vicinissimi alle proprie stelle, pianeti rocciosi più massicci del nostro e sistemi molto diversi da quello solare. Un vero gemello della Terra continua però a sfuggire alle osservazioni.
Gli astronomi cercano un pianeta roccioso con una massa simile alla nostra, collocato nella zona abitabile di una stella paragonabile al Sole. Quella posizione consentirebbe, in presenza di un’atmosfera e di una pressione adeguate, la permanenza di acqua liquida sulla superficie. La scoperta offrirebbe quindi un candidato ideale per i grandi telescopi destinati allo studio delle atmosfere planetarie.
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Le coppie stellari diventano strumenti di misura
SHERA seguirà gli spostamenti delle stelle anziché provare a fotografare direttamente i pianeti. Ogni mondo esercita una forza gravitazionale sul proprio astro e lo costringe a compiere una piccola oscillazione attorno al centro di massa comune.
Nei sistemi binari, la seconda stella offre un punto di riferimento luminoso e vicino. Il telescopio misurerebbe più volte la distanza apparente tra le due componenti. Sulla loro orbita, ampia e già ricostruibile, cercherebbe le piccole variazioni periodiche prodotte da eventuali pianeti.
La stessa caratteristica che ha complicato le ricerche precedenti diventerebbe così il cuore della nuova tecnica. Confrontare due astri vicini nel cielo permette anche di ridurre gli errori che compaiono quando si utilizza come riferimento un insieme di stelle lontane e deboli.
Il segnale di una Terra rimane minuscolo. A circa 33 anni luce, un pianeta con la stessa massa del nostro sposterebbe una stella come il Sole di appena 0,3 microsecondi d’arco. Le misure astrometriche pubblicate finora si collocano generalmente intorno ai 100 microsecondi d’arco.
Gaia osserva miliardi di astri e ne ricostruisce i movimenti su una parte enorme del cielo. SHERA seguirebbe la strada opposta: pochi bersagli, molto luminosi, osservati ripetutamente per tre anni.
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Osservazione
Un pianeta deve transitare davanti alla stella per essere scoperto da SHERA?
No, l’astrometria non richiede un transito. SHERA cercherebbe lo spostamento della stella prodotto dalla gravità del pianeta. Il metodo può quindi funzionare anche quando l’orbita non risulta allineata con la Terra. L’inclinazione influisce comunque sull’intensità e sulla forma del segnale osservato.
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Caratteristiche
SHERA potrà stabilire se un pianeta assomiglia davvero alla Terra?
Potrà misurarne soprattutto la massa e l’orbita. L’attrazione esercitata sulla stella fornisce informazioni sulla massa, ma non rivela direttamente il raggio, la superficie o la composizione dell’atmosfera. Per capire se il pianeta sia roccioso e potenzialmente abitabile serviranno osservazioni complementari, comprese quelle del futuro Habitable Worlds Observatory.
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Orbite
SHERA cercherà pianeti che orbitano attorno a una stella o attorno a entrambe?
La ricerca principale riguarda pianeti in orbita attorno a una delle due stelle. Gli astronomi chiamano queste traiettorie orbite di tipo S. I pianeti circumbinari, che girano attorno all’intera coppia, seguono invece orbite di tipo P e non rappresentano l’obiettivo principale del programma descritto per SHERA.
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Stabilità
Un pianeta nella zona abitabile può mantenere un’orbita stabile tra due stelle?
Sì, se rimane abbastanza vicino alla stella attorno alla quale orbita. Gli autori hanno confrontato le zone abitabili con i limiti di stabilità gravitazionale dei sette sistemi selezionati. Nella maggior parte dei casi l’intera fascia conservativa risulta compatibile con orbite stabili. Per 36 Ophiuchi la regione stabile comprende invece poco più della metà della zona abitabile stimata.
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Tempi
Tre anni di osservazioni sono sufficienti per riconoscere un pianeta?
Il campione è stato scelto anche in funzione della durata prevista della missione. Nelle stelle selezionate, le zone abitabili corrispondono in genere a periodi orbitali compresi fra circa 0,2 e 3 anni. SHERA potrebbe quindi seguire uno o più giri completi di molti pianeti. Le orbite più lunghe lascerebbero segnali parziali e più difficili da interpretare.
Uno specchio da 22 centimetri controllerà gli errori
La missione utilizzerebbe un telescopio compatto, con uno specchio primario di appena 22 centimetri. La precisione dipenderebbe soprattutto da una particolare lavorazione della sua superficie. Una tecnica a fascio di elettroni inciderebbe sullo specchio una pupilla diffrattiva. Il disegno distribuirebbe la luce stellare sul sensore secondo uno schema prestabilito, trasformando lo specchio in una sorta di righello interno.
Variazioni di temperatura, deformazioni ottiche e imperfezioni del rivelatore possono produrre spostamenti più grandi di quelli causati da un pianeta. Lo schema impresso sullo specchio permetterebbe agli astronomi di riconoscere e correggere questi errori.
Anche l’attività delle stelle richiede attenzione. Una grande macchia modifica la distribuzione della luce sulla superficie e sposta leggermente il centro apparente dell’astro. Le variazioni cromatiche e spettrali aiuterebbero a distinguere questo fenomeno dal movimento gravitazionale prodotto da un pianeta.
SHERA raccoglie l’esperienza di TOLIMAN, un telescopio da 12,5 centimetri concepito per osservare Alfa Centauri. La nuova missione estenderebbe lo stesso metodo a sette sistemi, mantenendo dimensioni e costi compatibili con il programma NASA Small Explorer.
Alfa Centauri offre il bersaglio migliore
Alfa Centauri A e B occupano un posto centrale nella lista. Le due stelle si trovano a circa 4,37 anni luce dalla Terra e possiedono entrambe regioni nelle quali un pianeta potrebbe mantenere un’orbita stabile all’interno della zona abitabile. La vicinanza aumenta l’ampiezza apparente del movimento. Secondo i calcoli degli autori, una Terra in orbita attorno ad Alfa Centauri A produrrebbe un’oscillazione di circa 2,5 microsecondi d’arco. Attorno ad Alfa Centauri B il segnale raggiungerebbe circa 1,7 microsecondi d’arco. Questi valori superano di diverse volte quelli attesi intorno a stelle simili situate a una decina di parsec.
La ricerca chiarirebbe anche quanto la presenza di una compagna influenzi la nascita dei pianeti. Nelle coppie più strette, le forze gravitazionali possono ridurre o deformare il disco di gas e polveri dal quale si formano i nuovi mondi. In seguito possono modificarne le orbite o espellerli dal sistema.
Le osservazioni mostrano già una minore presenza di pianeti con periodi inferiori a cento giorni nelle coppie più vicine. I dati diventano molto più scarsi per i mondi con orbite lunghe, compresi quelli collocati nelle zone abitabili.
Quattro scoperte rappresentano lo scenario atteso
Gli autori hanno applicato alle 14 stelle le attuali stime sulla diffusione dei piccoli pianeti. Il calcolo produce una media di circa quattro mondi rocciosi nelle zone abitabili. La cifra indica uno scenario statistico e non quattro candidati già intravisti. Anche un risultato più povero fornirebbe informazioni preziose. Meno di due rilevazioni suggerirebbero una frequenza inferiore alle attese e un ruolo più incisivo delle stelle compagne nella formazione o nella sopravvivenza dei pianeti.
Un secondo gruppo ha intanto sviluppato MARA, l’algoritmo destinato a riconoscere le oscillazioni all’interno dei dati. I ricercatori lo hanno sperimentato con osservazioni simulate di Alfa Centauri A, inserendo segnali planetari di massa e orbita conosciute.
Il software ha recuperato mondi con massa vicina a quella terrestre e periodi di circa un anno. In alcuni scenari ha raggiunto pianeti da mezza massa terrestre su orbite triennali. Il secondo preprint disponibile su arXiv misura per ora le capacità dell’algoritmo in un ambiente simulato; la ricerca di pianeti reali comincerà soltanto con osservazioni adeguate.
SHERA preparerà il lavoro del futuro HWO
Tredici delle 14 stelle selezionate figurano anche tra i bersagli di prima fascia dell’Habitable Worlds Observatory. La NASA sta progettando HWO per fotografare pianeti simili alla Terra e analizzarne l’atmosfera. Prima di studiare un mondo, il grande osservatorio dovrà localizzarlo, seguirne il movimento e ricostruirne l’orbita. Questa fase potrebbe assorbire una parte rilevante del tempo disponibile.
SHERA gli consegnerebbe una mappa preliminare: stelle con pianeti, masse, periodi e posizioni previste lungo l’orbita. Secondo le simulazioni, queste informazioni ridurrebbero fino al 40% il tempo richiesto da alcune osservazioni con HWO.
Il passaggio decisivo spetta ora alla NASA. SHERA ha già una lista di bersagli, una tecnologia di riferimento e simulazioni che ne sostengono il potenziale scientifico. Servono ancora la selezione ufficiale, i finanziamenti e un calendario. La missione aprirebbe una parte del cielo rimasta a lungo in secondo piano. Se una seconda Terra orbita attorno a una delle stelle più vicine, la presenza di un altro sole nello stesso sistema potrebbe finalmente aiutarci a trovarla.
Link e fonti
Studi scientifici e pagine ufficiali per approfondire SHERA, l’astrometria dei sistemi binari e il futuro osservatorio HWO.
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Preprint scientifico
SHERA: la ricerca di pianeti abitabili nei sistemi binari
Il lavoro presenta il progetto della missione SHERA, i sette sistemi stellari selezionati, la tecnologia della pupilla diffrattiva e le stime sul numero di pianeti rilevabili.
Consulta il preprint -
Analisi dei dati
MARA: riconoscere i pianeti attraverso l’astrometria relativa
Lo studio descrive l’algoritmo MARA e i test eseguiti su dati simulati. Le prove riguardano anche pianeti con massa vicina a quella terrestre attorno ad Alfa Centauri A.
Consulta lo studio -
Modellazione ottica
ADORA: calibrazione e recupero del segnale di SHERA
Il preprint analizza gli errori ottici e strumentali che potrebbero alterare le misure, compresi puntamento, scala dell’immagine, risposta spettrale e calibrazione del sensore.
Consulta il preprint -
Scheda NASA
SHERA e le tecnologie sviluppate da Eduardo Bendek
La scheda professionale del ricercatore NASA Eduardo Bendek include SHERA tra i progetti di missione Small Explorer derivati dall’esperienza maturata con TOLIMAN.
Consulta la scheda NASA -
Progetto precursore
TOLIMAN Space Telescope
Il sito ufficiale presenta il piccolo telescopio progettato per cercare pianeti attorno ad Alfa Centauri attraverso le variazioni nella distanza apparente tra le due stelle.
Visita il sito ufficiale -
Missione futura
Habitable Worlds Observatory
La pagina ufficiale illustra gli obiettivi di HWO, il futuro osservatorio destinato a fotografare pianeti potenzialmente abitabili e ad analizzarne le atmosfere.
Approfondisci HWO
