11 Nov 2019 Terre Al di Là del Sistema Solare
Secondo uno studio dell’University of California, LA, pubblicato su Science e basato sull’analisi delle atmosfere di stelle simili al Sole giunte al termine della loro vita, i pianeti come la Terra potrebbero essere più comuni del previsto nell’Universo.
La ricerca utilizza un nuovo metodo per studiare la geochimica planetaria. “Abbiamo appena incrementato la probabilità che molti pianeti rocciosi siano simili alla Terra, e nell’Universo esiste un numero molto elevato di pianeti rocciosi”, spiega Edward Young, coautore dello studio. Gli scienziati, guidati da Alexandra Doyle, hanno sviluppato un nuovo metodo per analizzare in dettaglio la geochimica di pianeti al di là del Sistema Solare, prendendo in esame gli elementi presenti in rocce provenienti da asteroidi o in frammenti di pianeti rocciosi in orbita attorno a sei stelle nane bianche.
“Comprendere la composizione di esopianeti è molto difficile. Abbiamo utilizzato il solo metodo possibile, un metodo innovativo, per determinare la geochimica di rocce al di là del Sistema Solare”, chiarisce Hilke Schlichting, tra gli autori dello studio. Le nane bianche sono densi residui di stelle simili al Sole giunte al termine della loro vita. La loro intensa attrazione gravitazionale fa sì che elementi pesanti come carbonio, ossigeno e azoto precipitino rapidamente nel loro interno, dove non possono essere individuati dai telescopi. La nana bianca più vicina studiata dal team si trova a 200 anni luce dalla Terra, mentre la più lontana a 655 anni luce di distanza.
“Osservando queste nane bianche e gli elementi presenti nelle loro atmosfere, stiamo osservando gli elementi che si trovano nel corpo celeste in orbita attorno alle stelle”, spiega Doyle. La stretta gravitazionale di una nana bianca distrugge asteroidi o frammenti di pianeti in orbita, e il materiale ricade sulla nana bianca. “Osservare una nana bianca è come eseguire un’autopsia sui contenuti di ciò che ha divorato nel suo sistema”, aggiunge Doyle. I dati analizzati sono stati ricavati in gran parte tramite l’osservatorio Keck alle Hawaii.
“Se stessimo osservando solo una nana bianca, ci aspetteremmo di trovare idrogeno ed elio. Ma in questi dati, vediamo anche altri materiali, come silicio, magnesio, carbonio e ossigeno, materiali acquisiti dalla nana bianca e provenienti dai corpi in orbita attorno ad essa”, continua Doyle. Quando il ferro viene ossidato, condivide elettroni con ossigeno, formando un legame chimico. “Questo processo si chiama ossidazione e si può osservare quando il metallo si trasforma in ruggine”, spiega Young. “Abbiamo misurato la quantità di ferro ossidato in queste rocce che precipitano sulla nana bianca”. Le rocce della Terra, di Marte e di altri luoghi del Sistema Solare sono simili nella loro composizione chimica e contengono un livello sorprendentemente elevato di ferro ossidato.
Secondo i ricercatori l’ossidazione di un pianeta roccioso ha un effetto significativo sulla sua atmosfera, sul suo nucleo e sul tipo di rocce che compongono la sua superficie. Finora gli scienziati non sapevano in dettaglio se la chimica degli esopianeti rocciosi era simile o molto differente da quella terrestre. Ma le rocce analizzate dal team risultano molto simili a quelle di Terra e Marte. “Sono simili a quelle terrestri e marziane in quanto a ferro ossidato. Stiamo scoprendo che le rocce sono tali ovunque, con geofisica e geochimica molto simili”, afferma Doyle.
I ricercatori hanno studiato i sei elementi più comuni nelle rocce (ferro, ossigeno, silicio, magnesio, calcio e alluminio), utilizzando calcoli e formule matematiche. “Possiamo determinare la geochimica di queste rocce matematicamente e confrontarla con rocce che abbiamo su Terra e Marte”, spiega Doyle. “Se le rocce extraterrestri hanno una quantità di ossidazione simile a quelle terrestri, si può concludere che il pianeta ha una tettonica a placche simile e un potenziale analogo per campi magnetici come quelli terrestri, che si ritiene siano essenziali per la vita”, conclude Schlichting. Secondo il team, lo studio rappresenta un notevole passo avanti nel dimostrare con buona probabilità che esistano pianeti simili alla Terra.
Nell’immagine rappresentazione artistica di una nana bianca, attorno a cui orbita un pianeta
Credit Mark Garlick
http://newsroom.ucla.edu/releases/stars-planets-earth-geochemistry
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