Gli ASTRONOMI scoprono le misteriose origini delle «SUPER TERRE»

esopianeti
L'immagine mostra il pianeta in orbita attorno alla stella simile al Sole HD 85512 nella costellazione meridionale di Vela (The Sail). Questo pianeta è una delle 16 super-Terre scoperte dallo strumento HARPS sul telescopio da 3,6 metri dell'Osservatorio di La Silla dell'ESO. Questo pianeta è circa 3,6 volte più massiccio della Terra e si trova ai margini della zona abitabile attorno alla stella, dove l'acqua liquida, e forse anche la vita, potrebbero potenzialmente esistere. (Immagine: ESO / M. Kornmesser)

Mini-Nettuno e super-Terre fino a quattro volte la dimensione della nostra. Sono gli esopianeti più comuni che orbitano intorno alle stelle oltre il nostro sistema solare. Fino ad ora, si pensava che le super-Terre fossero i nuclei rocciosi di mini-Nettuno le cui atmosfere gassose sono state spazzate via, ma ora gli astronomi ne hanno scoperto le misteriose origini.

Il nuovo studio è stato pubblicato su The Astrophysical Journal. A riguardo, gli astronomi della McGill University mostrano che alcuni di queste super terre non sono mai state originate da atmosfere gassose. Dalle osservazioni, sappiamo che circa il 30-50 per cento delle stelle ospiti hanno l’uno o l’altro. Inoltre, le due popolazioni appaiono in proporzione uguale. Ma da dove vengono?

super terre origini pianeta in orbita attorno a stella HD 85512
L’impressione di questo artista mostra il pianeta in orbita attorno alla stella simile al Sole HD 85512 nella costellazione meridionale di Vela (The Sail). 
Questo pianeta è una delle 16 super-Terre scoperte dallo strumento HARPS sul telescopio da 3,6 metri dell’Osservatorio di La Silla dell’ESO. 
Questo pianeta è circa 3,6 volte più massiccio della Terra e si trova ai margini della zona abitabile attorno alla stella, dove l’acqua liquida, e forse anche la vita, potrebbero potenzialmente esistere. 
(Immagine: ESO / M. Kornmesser)

Nuove teorie, nuovi studi, nuovi risultati

Una teoria è che la maggior parte degli esopianeti nascono come mini-nettuno. Tuttavia alcuni sono privati dei loro gusci di gas dalle radiazioni delle stelle ospiti, lasciando dietro di sé solo un nucleo denso e roccioso. Questa teoria prevede che la nostra Galassia abbia pochissimi esopianeti di dimensioni terrestri e più piccoli. Sono noti come Terre e mini-Terre. Tuttavia, recenti osservazioni mostrano che questo potrebbe non essere il caso. Per saperne di più, gli astronomi hanno utilizzato una simulazione per seguire l’evoluzione di questi misteriosi esopianeti.

Il modello ha usato calcoli termodinamici basati su quanto sono massicci i loro nuclei rocciosi, quanto sono lontani dalle loro stelle ospiti e quanto è caldo il gas circostante. La co-autrice Eve Lee, professore assistente nel dipartimento di fisica dell’Università McGill e dell’Istituto spaziale McGill, ha detto:

«Contrariamente alle teorie precedenti, il nostro studio dimostra che alcuni esopianeti, per avere inizio, non possono in alcun modo costruire atmosfere gassose».

I risultati suggeriscono che non tutte le super-Terre sono resti di mini-Nettuno. Piuttosto, gli esopianeti si sono formati da una singola distribuzione di rocce, nate in un disco rotante di gas e polvere intorno alle stelle ospiti. Lee ha detto:

«Alcune delle rocce sono cresciute come gusci di gas, mentre altre sono emerse e sono rimaste super-Terre rocciose».

Come nascono le mini-Nettuno e le super-Terre

Si pensa che i pianeti si formino in un disco rotante di gas e polvere intorno alle stelle. Le rocce più grandi della Luna presentano una forza gravitazionale sufficiente da attirare il gas circostante per formare un guscio intorno al suo nucleo. Nel corso del tempo, questo guscio di gas si raffredda e si restringe. Crea così spazio per aspirare più gas circostante e fa crescere l’esopianeta. Una volta che l’intero guscio si raffredda alla stessa temperatura del gas nebulare circostante, il guscio non può più restringersi e la crescita si ferma.

Per i nuclei più piccoli, questo guscio è minuscolo, quindi rimangono esopianeti rocciosi. La distinzione tra super-Terre e mini-Nettuno deriva dalla capacità di queste rocce di crescere e trattenere i gusci di gas. Lee ha detto:

«I nostri risultati aiutano a spiegare l’origine delle due popolazioni di esopianeti, e forse la loro prevalenza. Usando la teoria proposta nello studio, potremmo alla fine decifrare quanto comuni possano essere gli esopianeti rocciosi come le Terre e le mini-Terre»

Fornito da: McGill University [Nota: I materiali possono essere modificati per contenuto e lunghezza].

Tradotto da: Massimiliano Volpato

Articolo in inglese: https://visiontimes.com/2021/02/13/astronomers-uncover-mysterious-origins-of-super-earths.html