Scoperto un nuovo esopianeta, il primo del suo genere, situato molto vicino alla stella che lo ospita. Il pianeta, chiamato LTT 9779b, è un corpo delle dimensioni di Nettuno e compie una rivoluzione ogni 19 ore

Mai prima d’ora è stato trovato un esopianeta delle dimensioni di Nettuno con un periodo orbitale inferiore a un giorno. Di solito, gli esopianeti così vicini alla loro stella sono giganti gassosi, noti come “Gioviani ultra-caldi” , o pianeti rocciosi più piccoli come la Terra, noti come pianeti di “Ultra-Short Period”, (USP) (periodo ultra-breve). Questa nuova classe, rappresentata da questo unico membro, è stata soprannominata “ultra-hot Neptunes“, (Nettuniano ultra caldo). Curiosamente, le sue proprietà suggeriscono che l’esopianeta ha una densità simile a Nettuno, con un’atmosfera che costituisce almeno il 9 percento della massa planetaria. Ciò solleva la domanda: come ha fatto quell’atmosfera a non evaporare nel caldo torrido della sua stella?

Il pianeta esiste in qualcosa conosciuto come il ‘Deserto di Nettuno’, una regione priva di pianeti“, ha detto l’astronomo James Jenkins dell’Università del Cile. “Crediamo che questi pianeti vengano privati ​​delle loro atmosfere nel tempo, finendo per diventare i cosiddetti pianeti di ultra-breve periodo.

Esopianeta
Rappresentazione artistica dell’esopianeta LTT 9779b

Battezzato LTT 9779b

Il pianeta, chiamato LTT 9779b, orbita attorno a una stella a 260 anni luce di distanza chiamata LTT 9779. Questa stella è molto simile al nostro Sole, con più o meno le stesse dimensioni e massa, e solo leggermente più fredda. Tuttavia, è più giovane (2 miliardi di anni contro i 4,6 miliardi del Sole) ed ha un contenuto di metallo più elevato: possiede il doppio del ferro della nostra stella. Intorno a questa stella, l’orbita di LTT 9779b è minuscola, appena 2,5 milioni di chilometri sul semiasse maggiore. Si tratta di circa l’1,6% della distanza tra la Terra e il Sole. Per questo, l’esopianeta viene riscaldato a temperature superiori a 1.700 gradi Celsius.

Metodo del transito
Transito di un pianeta sulla sua stella. In basso il grafico della curva di luce.
Credit: Henrykus

Scovare esopianeti

Gli esopianeti vengono scovati utilizzando due tecniche principali. I dati di transito, quanto la luce della stella si attenua quando l’esopianeta le passa di fronte, possono essere utilizzati per calcolarne le dimensioni. I dati sulla velocità radiale, quanto la stella oscilla mentre viene leggermente peturbata dalla gravità dell’esopianeta, possono essere utilizzati per calcolarne la massa. Armati di questi dati, i ricercatori hanno calcolato che LTT 9779b è circa 29,32 volte la massa della Terra e 4,72 volte la sua dimensione. Nettuno, per confronto, è 17,1 volte la massa della Terra e 3,88 volte la sua dimensione.

Fotoevaporazione
Un disco protoplanetario in orbita attorno a una stella di tipo solare viene fatto evaporare dall’intensa radiazione proveniente da una vicina stella di tipo O.
Credit: NASA/JPL-Caltech/Z. Balog (Univ. of Ariz./Univ. of Szeged)

Poiché la densità può essere utilizzata per dedurre la composizione, le caratteristiche di LTT 9779b suggeriscono che abbia una composizione simile a Nettuno: un grande nucleo roccioso ed una spessa atmosfera. E qui, dicono gli scienziati, sta il problema. Quell’atmosfera dovrebbe essere stata consumata attraverso un processo chiamato fotoevaporazione. “I raggi X e gli ultravioletti intensi della stella madre avrebbero dovuto erodere l’atmosfera superiore del pianeta e spingere i gas atmosferici nello spazio“, ha detto l’astronomo George King dell’Università di Warwick nel Regno Unito . “La fotoevaporazione avrebbe dovuto produrre una roccia nuda o un gigante gassoso. Il che significa che deve esserci qualcosa di nuovo e insolito che dobbiamo cercare di spiegare circa la storia di questo pianeta“.

Grafici
Credit: Nature

La metallicità

La metallicità della stella potrebbe essere un indizio: tali stelle hanno maggiori probabilità di ospitare esopianeti giganti gassosi rispetto a quelle più poveri di metalli. LTT 9779b potrebbe essere un passaggio intermedio raramente visto tra giganti gassosi e pianeti rocciosi di breve periodo.

I modelli di struttura planetaria ci dicono che il pianeta è un gigantesco mondo dominato dal nucleo, ma soprattutto, dovrebbero esistere da due a tre masse terrestri di gas atmosferico. Ma se la stella è così vicina, perché esiste un’atmosfera?” Ha detto Jenkins. “Se LTT 9779b fosse nato come un gigante gassoso, un processo chiamato Roche Lobe Overflow avrebbe potuto trasferire quantità significative di gas atmosferico sulla stella”.

La scoperta di un grande pianeta roccioso, pensato per essere il nucleo spogliato di quello che una volta era un gigante gassoso, è stata annunciata all’inizio di quest’anno, su un’orbita di 18 ore attorno alla sua stella. Quindi, è logico che prima o poi potremmo imbatterci nella fase intermedia del processo. È anche possibile che LTT 9779b abbia iniziato la sua vita molto più lontano dalla sua stella e sia migrato verso l’interno. In tal caso, avrebbe potuto mantenere la sua atmosfera molto più a lungo rispetto al caso in cui si fosse formato nella sua posizione attuale.

Studi futuri

Quello che sappiamo è che l’esopianeta sembra avere un’atmosfera significativa e passa davanti alla sua stella ogni 19 ore. Ciò lo rende un ottimo candidato per studi futuri (la luce della stella che passa attraverso l’atmosfera può essere analizzata per accertarne la composizione atmosferica tramite spettroscopia). “Il pianeta è molto caldo, il che motiva la ricerca di elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio“, ha detto Jenkins. La scoperta di LTT 9779b potrebbe quindi rappresentare un’occasione unica per lo studio, nei prossimi anni, di una nuova categoria di esopianeti.

Riferimenti:

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