Nuove conferme che i pianeti subnettuniani si trasformano in super-Terre

Una degli esopianeti con il divario del raggio (Gap) e i possibili meccanismi che fanno rimpicciolire i mini-Nettuno fino a trasformarli in super-Terre
Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astronomical Journal” riporta uno studio sulla scarsità di esopianeti con un raggio tra 1,5 e 2 volte quello della Terra. Un team di ricercatori guidato da Trevor David del Flatiron Institute di New York ha studiato quello che viene chiamato in gergo divario del raggio usando dati raccolti dal telescopio spaziale Kepler della NASA. Dividendo gli esopianeti studiati tra quelli più vecchi di 2 miliardi di anni e quelli più giovani l’esame offre nuove informazioni a conferma della teoria che i subnettuniani possono perdere gran parte della loro atmosfera trasformandosi in super-Terre anche dopo miliardi di anni.

La missione del telescopio spaziale Kepler è terminata alla fine dell’ottobre 2018 ma nel corso di anni di osservazioni ha permesso di scoprire alcune migliaia di esopianeti. Ciò ha migliorato notevolmente le statistiche riguardanti i vari tipi di pianeti esistenti, che si sono rivelati molto vari. Tuttavia, i pianeti con un raggio tra 1,5 e 2 volte quello della Terra sono una rarità che è stata chiamata in gergo divario del raggio, la quale è diventata un argomento di studio.

Nel corso del tempo sono state proposte varie spiegazioni, tra le quali c’è la possibilità che un pianeta subnettuniano, o mini-Nettuno, perda la maggior parte della sua atmosfera trasformandosi in una super-Terra. Il team di Trevor David ha affrontato la questione esaminando esopianeti scoperti grazie al telescopio spaziale Kepler per i quali sono disponibili dati precisi. I 732 pianeti selezionati sono stati divisi tra più vecchi di 2 miliardi di anni e più giovani. Il risultato di questa divisione è che tra i pianeti giovani quelli più rari hanno un raggio di 1,6 volte quello della Terra mentre tra i pianeti antichi i più rari hanno un raggio di 1,8 volte quello della Terra.

L’analisi delle dimensioni degli esopianeti suggerisce che i più piccoli subnettuniani non siano in grado di trattenere tutta la loro atmosfera, anche se la trasformazione in super-Terre può richiedere qualche miliardo di anni. Questo processo è più lungo per i subnettuniani più grandi. Pianeti più massicci come i nettuniani e ancor più i grandi giganti gassosi sembrano avere una forza di gravità sufficiente a mantenere la loro atmosfera.

I risultati di questo studio confermano anche due ipotesi già proposte nel corso degli anni riguardo ai meccanismi che provocano la perdita di atmosfera dei pianeti subnettuniani. La formazione planetaria lascia un calore residuo e le emissioni di una stella fornisce altra energia ai propri pianeti, fenomeni che scaldano l’atmosfera di un pianeta favorendo la fuga di gas nello spazio. È il motivo per cui i nettuniani caldi, molto vicini alla loro stella, sono i principali candidati alla trasformazione in super-Terre.

L’infografica (Cortesia Simons Foundation. Tutti i diritti riservati) illustra la statistica degli esopianeti con il divario del raggio (Gap) e i possibili meccanismi che fanno rimpicciolire i mini-Nettuno fino a trasformarli in super-Terre.

Trevor David ha sottolineato il fatto che i pianeti non sono sfere statiche di roccia e gas, come a volte tendiamo a pensare, aggiungendo che alcuni dei pianeti esaminati applicando alcuni modelli di perdita di atmosfera erano dieci volte più grandi all’inizio della loro vita.

Le ricerche sull’evoluzione dei pianeti subnettuniani è tutt’altro che finita. Questo studio offre nuove conferme alla loro trasformazione in super-Terre ma c’è ancora molto da capire sull’influenza dei vari processi di riscaldamento dell’atmosfera sulla loro perdita. Anche altri meccanismi potrebbero contribuire perciò servono dati più completi sui candidati. Nuovi esopianeti vengono scoperti ogni giorno perciò possiamo aspettarci nuovi studi e nuove scoperte nel corso dei prossimi anni.

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