Gli scienziati hanno trovato tra i nuovi esopianeti scoperti una super-Terra la cui massa è quasi 8 volte quella del nostro pianeta.
Un team internazionale guidato da ricercatori in Giappone ed Europa ha scoperto un nuovo sistema di esopianeti attorno a una stella simile al Sole, tra cui un pianeta con un periodo di rivoluzione estremamente corto e una delle densità più elevate mai misurate. I risultati, pubblicati su Scientific Reports l’8 novembre, gettano nuova luce sulla formazione e l’evoluzione dei pianeti in ambienti estremi. Il sistema, denominato K2-360, si trova a circa 750 anni luce dalla Terra ed è costituito da due esopianeti. La scoperta è stata resa possibile dalla missione K2 della NASA, che per prima ha rilevato il pianeta interno in transito davanti alla sua stella nel 2016. Osservazioni di follow-up con telescopi terrestri, tra cui gli spettrografi HARPS e HARPS-N, hanno confermato la natura del pianeta e rivelato la presenza del compagno esterno.
Il sistema K2-360
Il nuovo sistema è composto da K2-360 b, una “super-Terra” (ovvero un pianeta roccioso più grande della Terra ma più piccolo di Nettuno) di circa 1,6 volte la dimensione della nostra Terra, che orbita attorno alla sua stella ogni 21 ore. Con una massa 7,7 volte quella della Terra, è il pianeta più denso e ben caratterizzato del suo genere scoperto fino ad oggi. Il secondo pianeta è K2-360 c, un pianeta esterno più grande, almeno 15 volte più massiccio della Terra, che orbita ogni 9,8 giorni. Questo pianeta non transita la sua stella, quindi le sue dimensioni esatte sono sconosciute.
“K2-360 b è davvero notevole: è denso come il piombo, racchiudendo quasi 8 masse terrestri in una palla solo leggermente più grande del nostro pianeta”, afferma John Livingston, autore principale dello studio dell’Astrobiology Center di Tokyo, Giappone. “Questo lo rende il pianeta più denso conosciuto tra la classe dei pianeti ‘a periodo ultra-corto’ – con parametri precisi – che orbitano attorno alle loro stelle in meno di un giorno”.
L’estrema densità di K2-360 b suggerisce che potrebbe trattarsi del nucleo spogliato di un esopianeta un tempo più grande, che ha perso i suoi strati esterni a causa delle intense radiazioni provenienti dalla sua vicina stella ospite. “Questo pianeta ci offre uno sguardo sul possibile destino di alcuni mondi vicini, di cui dopo miliardi di anni di evoluzione restano solo i nuclei densi e rocciosi”, spiega il coautore Davide Gandolfi dell’Università di Torino.
Il pianeta esterno K2-360 c aggiunge un altro strato di mistero al sistema. Sebbene non transiti la sua stella, la sua attrazione gravitazionale sulla stella ospite ha permesso ai ricercatori di misurarne la massa minima. Le simulazioni al computer suggeriscono che potrebbe aver svolto un ruolo cruciale nella formazione e nell’evoluzione del sistema.
L’origine della super-Terra
Mentre si ritiene che molti pianeti vicini siano migrati verso l’interno attraverso interazioni con il loro disco di gas primordiale, K2-360 b ha probabilmente seguito un percorso diverso. “I nostri modelli dinamici indicano che K2-360 c potrebbe aver spinto il pianeta interno nella sua attuale orbita stretta attraverso un processo chiamato migrazione ad alta eccentricità”, afferma il coautore Alessandro Trani del Niels Bohr Institute. “Ciò comporta interazioni gravitazionali che prima rendono l’orbita del pianeta interno molto ellittica, prima che le forze di marea la circolino gradualmente vicino alla stella. In alternativa, la circolarizzazione mareale potrebbe essere stata indotta dall’inclinazione spin-assiale del pianeta.”
L’analisi del team suggerisce che K2-360 b ha una composizione rocciosa ricca di ferro più simile alla Terra che a Mercurio. Utilizzando modelli basati sulle abbondanze chimiche osservate della stella ospite, i ricercatori stimano che K2-360 b abbia probabilmente un grande nucleo di ferro che costituisce circa il 48% della sua massa. Ciò lo colloca più vicino a essere una “super-Terra” che un “super-Mercurio”, nonostante la sua estrema densità.
“I nostri modelli di struttura interna indicano che K2-360 b ha probabilmente un nucleo di ferro sostanziale circondato da un mantello roccioso”, spiega il coautore Mahesh Herath, un dottorando alla McGill University. “La sua superficie potrebbe essere ricoperta di magma a causa dell’intenso calore che riceve dalla sua stella. Comprendere pianeti come questo ci aiuta a ricostruire come i pianeti terrestri si formano ed evolvono in diverse condizioni in tutta la galassia“.
La scoperta del sistema K2-360 fornisce preziose informazioni sulle architetture dei sistemi planetari e sui processi che li modellano. I pianeti con periodi ultra-corti come K2-360 b sono relativamente rari e trovarne uno con un compagno esterno massiccio aiuta a limitare le teorie sulla loro formazione. “K2-360 è un laboratorio eccellente per studiare come si formano ed evolvono i pianeti in ambienti estremi “, conclude Livingston.
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Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su Phys.org
- Leggi il paper scientifico intitolato “An ultra-short-period super-Earth with an extremely high density and an outer companion” su Scientific Reports
