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Esopianeti ‘superleggeri’, ecco l’identikit

Credits: NASA, ESA, and L. Hustak, J. Olmsted, D. Player and F. Summers (STScI)

Sono giovani, rari e hanno la consistenza dello zucchero filato: si tratta dei ‘super puff’, una particolare categoria di esopianeti che non trova corrispettivo in nessuna tipologia di corpo celeste presente nel Sistema Solare. Questi mondi superleggeri sono stati scoperti nel 2012 dal telescopio Kepler della Nasa, ma è stato possibile delinearne un identikit più preciso con le osservazioni condotte recentemente da Hubble. Tali corpi celesti, tre in tutto, si trovano nel sistema di Kepler-51 e orbitano intorno ad una stella simile al Sole; alcuni rilievi effettuati nel 2014 avevano già evidenziato la loro bassa densità (in alto, un’elaborazione artistica – crediti: Nasa, Esa, L. Hustak, J. Olmsted, D. Player e F. Summers – StSci).

I dati dello storico telescopio Nasa-Esa hanno confermato la natura ‘vaporosa’ di questi esopianeti e, per due di essi (Kepler-51 b e Kepler-51 d), hanno fornito qualche indizio sulle caratteristiche chimiche. Il loro aspetto, dovuto all’atmosfera rigonfia di elio e idrogeno, li fa sembrare maestosi quanto Giove, ma – in termini di massa – sono almeno cento volte più leggeri. I meccanismi sottesi a tale ‘gonfiore’ non sono ancora noti, tuttavia gli studiosi ritengono questi esopianeti un obiettivo ideale per condurre studi sulle atmosfere e sulle prime fasi dell’evoluzione planetaria. Hubble ha osservato i due mondi quando sono passati davanti alla loro stella, per cogliere l’infrarosso dei tramonti da cui trarre indizi sui loro componenti chimici, specie per quanto riguarda l’acqua; con grande stupore degli esperti, gli spettri di ambedue i pianeti non hanno presentato dati chimici di rilievo. Un risultato del genere potrebbe essere dovuto all’influenza – nelle loro atmosfere – di nubi di particelle, composte da cristalli di sale o da foschie fotochimiche. Confrontando gli spettri di Kepler-51 b e d con quelli di altri esopianeti ricchi di gas e non tanto densi, gli studiosi hanno dedotto che la formazione della coltre nuvolosa o della foschia possa essere collegata alla temperatura del corpo celeste: la nuvolosità diventa più intensa quanto più freddo è il pianeta.

Il team della ricerca ritiene che la giovane età del sistema di Kepler-51 (solo 500 milioni di anni) sia in parte responsabile della bassa densità dei ‘super puff’. I modelli informatici, inoltre, suggeriscono che questi pianeti si siano formati all’esterno della cosiddetta ‘linea di neve’ (snow line, l’area in cui la distanza dalla stella è tale da permettere l’esistenza di materiali ghiacciati) e poi siano migrati verso l’interno. Trovandosi molto più vicino al loro astro, i due pianeti vaporosi dovrebbero perdere la loro atmosfera in pochi miliardi di anni; secondo gli studiosi, Kepler-51 b potrebbe diventare una versione più piccola e più calda di Nettuno, mentre Kepler-51 d, rimasto più lontano dalla stella, riuscirebbe a mantenere la sua bassa densità ma con qualche perdita atmosferica. Il gruppo di lavoro ritiene che il telescopio Webb, con la sua particolare sensibilità nell’infrarosso, possa dare un contributo fondamentale per studiare le atmosfere di questi due rari esopianeti.

I mondi ‘super puff’ del sistema di Kepler 51 a confronto con i pianeti del Sistema Solare (Crediti: Nasa, Esa, L. Hustak e  J. Olmsted – StSci)

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