Due articoli (disponibili qui e qui) pubblicati sulla rivista “The Astronomical Journal” riportano studi su altrettanti esopianeti del tipo mini-Nettuno che stanno perdendo la loro atmosfera. Due team guidati da Michael Zhang con altri membri in comune hanno usato il telescopio spaziale Hubble per studiare l’esopianeta HD 63433c e l’Osservatorio Keck alle Hawaii per studiare l’esopianeta TOI 560.01, conosciuto anche come HD 73583b. In entrambi i casi, il telescopio spaziale XMM-Newton è stato usato per studiare le emissioni ad alta energia provenienti dalle loro stelle e dal deflusso di gas dalle atmosfere. Le osservazioni di gas che si disperde nello spazio è una conferma alla teoria che i mini-Nettuno possono trasformarsi in super-Terre alla fine di quella perdita.

I mini-Nettuno sono pianeti interessanti perché hanno massa e dimensioni molto superiori a quelle della Terra, superiori anche alle super-Terre scoperte nel corso degli anni, ma decisamente inferiori a quelle di Nettuno, per non parlare dei giganti gassosi come Giove. Per questo motivo, vengono a volte chiamati nani gassosi.

I mini-Nettuno costituiscono una classe di pianeti scoperta solo grazie allo studio di altri sistemi planetari e il confine con le super-Terre non è stato definito chiaramente. Anche per questo motivo, è stato ipotizzato che i mini-Nettuno potessero perdere la loro atmosfera a causa delle emissioni delle loro stelle trasformandosi nel tempo in pianeti rocciosi. Questi nuovi studi riguardano due pianeti di questa classe che mostrano deflussi di gas che indicano proprio perdite di atmosfera.

Distante circa 73 anni luce dalla Terra, l’esopianeta HD 63433c ha un diametro che è circa 2,67 volte quello della Terra e un giorno che dura 20,5 giorni terrestri. Orbita attorno a una stella poco più piccola e meno massiccia del Sole ma molto più giovane dato che il suo sistema ha un’età stimata a circa 440 milioni di anni. La sua scoperta è stata annunciata nel 2020 assieme a quella di un altro mini-Nettuno ancor più vicino alla loro stella.

Distante circa 103 anni luce dalla Terra, l’esopianeta TOI 560.01, conosciuto anche con la sigla di catalogo HD 73583b, ha un diametro che è circa 2,8 volte quello della Terra e un giorno che dura 6,4 giorni terrestri. Orbita attorno a una stella che ha una massa che è circa due terzi di quella del Sole e un diametro che è circa il 71% di quello del Sole. Anche questo sistema è molto più giovane del sistema solare con un’età stimata attorno a 750 milioni di anni. La sua scoperta è stata annunciata nel 2021 assieme a quella di un altro esopianeta molto simile più lontano dalla loro stella.

I due mini-Nettuno oggetto dei rispettivi articoli sono giovani dal punto di vista astronomico ed entrambi mostrano una perdita di atmosfera. A causa della loro vicinanza alle loro stelle quell’atmosfera viene riscaldata notevolmente perciò si gonfia e viene esposta ancor di più alle emissioni stellari. Tuttavia, questi due esopianeti non sono abbastanza massicci da trattenere quell’enorme involucro di gas, che si sta lentamente disperdendo.

Un risultato sorprendente è l’osservazione di gas perduto dall’esopianeta TOI 560.01 che si muove verso la sua stella. I ricercatori si aspettavano che venisse spinto dal vento stellare nella direzione opposta ma sembrerebbe che la gravità della stella sia più potente. Bisognerà capire se si tratta di un’eccezione o se sia normale che i gas atmosferici perduti dai mini-Nettuno si muovano verso le loro stelle.

Gli studi degli esopianeti HD 63433c e TOI 560.01 offrono le prime prove dirette che i mini-Nettuno possono trasformarsi in pianeti rocciosi. Questi due in particolare diventeranno dei super-Mercurio a causa della vicinanza alle loro stelle ma altri pianeti simili nell’area abitabile del loro sistema stellare potrebbero diventare abitabili da forme di vita simili a quelle terrestri. Anche per questo motivo, gli studi continuano.