Esopianeti: una spiegazione per l'assenza di pianeti sub-Nettuno

Ad oggi sono stati scoperti più di 5.000 esopianeti. Alcuni brillano per la loro assenza: gli esopianeti con un raggio doppio di quello terrestre sono molto meno comuni di altri. Su entrambi i lati di questo valore abbondano le super-Terre, che variano da 1 a 1,6 volte più grandi del nostro pianeta, e i mini-Nettuno, il cui diametro varia da 2,4 a 3,4 volte il diametro della Terra. Come possiamo spiegare questo “buco”, chiamato anche “Rift Subnettuniano”? Grazie a nuove simulazioni numeriche, Remo Bern, astrofisico del Max Planck Institute di Heidelberg, in Germania, e i suoi colleghi hanno dimostrato che ciò può essere spiegato con la migrazione dei pianeti coperti da un oceano ghiacciato.

I pianeti si formano per accrescimento nel disco di gas e polvere che circonda una giovane stella. Più si avvicinano a questa protostella, più diventano rocciosi e asciutti. Il difetto è la radiazione della stella, che fa evaporare l'acqua dai corpi planetari. Le radiazioni hanno effetti anche sull'atmosfera: col tempo il gas si stacca dalla gravità del pianeta e si diffonde nello spazio. Così, perdendo atmosfera, questi pianeti si “rimpiccioliscono”, al punto che il loro raggio è appena il doppio di quello della Terra. Questi sono pianeti giganti, una delle classi più comuni di esopianeti.

Un altro tipo di pianeta extrasolare spesso incontrato nelle osservazioni è il pianeta minore Nettuno. Poiché questi mondi non esistono nel sistema solare, gli specialisti sanno poco della loro struttura ed evoluzione, ma credono che questi pianeti siano ricoperti da un'atmosfera di idrogeno ed elio, spessa più del doppio di quella terrestre.

E tra le super-Terre e Nettuno minore? Niente. O molto poco, come hanno dimostrato le osservazioni dei telescopi spaziali Keplero, Che ha dato la caccia agli esopianeti per circa dieci anni. “Questo telescopio si è concentrato su alcune parti del cielo che stava studiando da anni. Pertanto, non possiamo immaginare che possa esserci stata qualche distorsione nell'osservazione. “L'esistenza della spaccatura sotto Nettuno ha certamente una spiegazione fisica. Ma che È stata la soluzione preferita poiché Long è la radiazione stellare che “appiattisce” l'atmosfera planetaria. Ma se questo spiega chiaramente la formazione delle super-Terre che si formano vicino alle loro stelle, non spiega come lo stesso possa valere per quelle lontane. pianeti.

Per Remo Burn la soluzione sta in due parametri che sono stati a lungo omessi nelle simulazioni numeriche: l’acqua e la migrazione planetaria. In primo luogo, se l’accrescimento planetario avviene al di fuori della linea di ghiaccio, abbastanza lontano dalla stella da consentire la permanenza dell’acqua, è fortemente umido. “L'acqua sulla Terra rappresenta solo lo 0,1% della sua massa. Qui stiamo parlando di pianeti che potrebbero avere metà della loro massa composta da ghiaccio d'acqua.” Quindi, molte prove tendono a dimostrare che i pianeti non rimangono dove si sono formati. , se questi pianeti ghiacciati migrano verso la loro stella, il ghiaccio si scioglie creando una densa atmosfera di vapore acqueo. Diventano poi più grandi delle super-Terre, raggiungendo dimensioni simili ai grandi mini-Nettuno. “Ciò quindi predice che questi pianeti non sono coperto solo da idrogeno ed elio come pensavamo”, aggiunge Remo Byrne. “Ma anche da una grande porzione di acqua”.

La spaccatura sotto Nettuno sarebbe quindi il risultato di due diversi processi nell'evoluzione planetaria: quello del soffio stellare che riduce le super-Terre da un lato, e quello dell'evaporazione del ghiaccio che rende i pianeti migratori.

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