Alla Scoperta dei Misteri delle Super-Terre

Alla Scoperta dei Misteri delle Super-Terre

Secondo un nuovo studio guidato da Johanna Teske del Carnegie, una stella situata a circa 100 anni luce dalla Terra nella Costellazione dei Pesci, GJ 9827, ospita una delle super-Terre più massicce e più dense mai individuate. La scoperta potrebbe aiutare gli astronomi a comprendere meglio i processi alla base della formazione planetaria.

Attorno alla stella GJ 9827 orbitano almeno 3 esopianeti, scoperti dalla missione K2 del telescopio Kepler, tutti leggermente più grandi della Terra. Nel Sistema Solare non esiste alcuna super-Terra, nonostante questi strani mondi siano piuttosto comuni nella galassia, e questo induce gli scienziati a realizzare studi per comprendere meglio come possano formarsi ed evolvere.

Una questione importante è determinare la composizione degli esopianeti. In particolare ci si domanda se le super-Terre siano rocciose come il nostro pianeta, o se invece possano avere un nucleo roccioso circondato da vaste atmosfere gassose. Per cercare di determinare la composizione di un esopianeta gli scienziati hanno bisogno di misurare la sua massa e il suo raggio, in quanto questi dati permettono di stimarne la densità. Analizzando numerosi esopianeti gli astronomi hanno identificato un trend: sembra che i pianeti con raggio maggiore di 1,7 volte quello terrestre siano avvolti in un inviluppo gassoso, come Nettuno, mentre quelli con raggio inferiore siano rocciosi, come la Terra.

Alcuni ricercatori hanno ipotizzato che questa differenza sia dovuta alla fotoevaporazione, un processo che porta via ai pianeti il loro guscio esterno composto di elementi volatili, sostanze come vapor d’acqua e diossido di carbonio che hanno bassi punti di ebollizione. Tale processo porterebbe alla formazione di pianeti con un raggio inferiore, ma sono necessari ulteriori dati per testare questa teoria. I mondi alieni che orbitano attorno a GJ 9827 sono speciali a questo proposito, in quanto i loro raggi variano da 1,64 (pianeta b), 1,29 (pianeta c) a 2,08 (pianeta d) volte quello terrestre, e abbracciano proprio la linea di divisione teorica tra super-Terre rocciose e pianeti di tipo nettuniano.

Il team del Carnegie ha monitorato la stella con lo spettrografo Planet Finding Spectrograph (PFS), al fine di ricavare le masse dei tre pianeti avendo a disposizione dati di catalogo fin dal 2010. Le osservazioni indicano che il pianeta b ha una massa circa 8 volte quella terrestre, il che lo rende una delle super-Terre più massicce e più dense mai scoperte. Si stima che la massa del pianeta c e del pianeta d siano circa due volte e mezza e quattro volte quella terrestre, rispettivamente, sebbene vi siano ancora incertezze.

Questa informazione suggerisce che il pianeta d abbia un significativo involucro gassoso e lascia aperta la questione se questo inviluppo sia presente o meno anche sul pianeta c. Ma i dati sul pianeta b suggeriscono che sia composto per quasi il 50 percento di ferro. “Sono necessarie maggiori osservazioni per definire con chiarezza la composizione di questi tre pianeti”, conclude Sharon Wang, tra gli autori dello studio. “Ma sembrano i candidati migliori per testare le nostre ipotesi circa la formazione e l’evoluzione delle super-Terre, utilizzando potenzialmente il futuro telescopio James Webb”.
[ Barbara Bubbi ]

Rappresentazione artistica di super-Terre
Credit: ESO
https://phys.org/news/2018-02-rocky-gassy-astronomers-mysteries-super-earths.html