Un analisi dei dati raccolti dal telescopio TESS nel 2019 ha permesso di scovare un esopianeta rovente, orbitante molto vicino alla sua stella e tra i più leggeri mai osservati, dalle dimensioni simili a quelle di Marte.

I pianeti dal periodo di rivoluzione molto corto sono mondi piccoli e compatti che girano intorno alle loro stelle a distanza ravvicinata, completando un’orbita – ovvero il loro anno solare – in meno di 24 ore. Come questi pianeti siano venuti a trovarsi in situazioni così estreme è uno dei misteri odierni della scienza esoplanetaria. Gli astronomi hanno recentemente scoperto un nuovo pianeta dal periodo “ultracorto” (Ultra-short period o USP, una categoria che indica pianeti che hanno il periodo di rivoluzione minore di 1 giorni) che è anche super-leggero. Si chiama GJ 367 b e orbita intorno alla sua stella in sole otto ore: questo esopianeta possiede circa le dimensioni di Marte e la metà della massa della Terra, il che lo rende uno dei pianeti più leggeri scoperti fino ad oggi.

In orbita attorno a una stella vicina che si trova a 31 anni luce dal nostro sole, GJ 367 b è abbastanza vicino da consentire ai ricercatori di definire le proprietà del pianeta che non erano possibili per gli USP rilevati in precedenza. Ad esempio, il team ha determinato che GJ 376 b è un pianeta roccioso e probabilmente contiene un nucleo solido di ferro e nichel, molto simile all’interno di Mercurio.

Esopianeta
Illustrazione di una nana rossa con un esopianeta che gli orbita attorno. Credits: NASA/ESA/G. Bacon (STScI)

A causa della sua estrema vicinanza alla stella, gli astronomi stimano che GJ 376 b venga irradiato ben 500 volte in più rispetto alle radiazioni che la Terra riceve dal sole. Di conseguenza la temperatura del lato diurno del pianeta arriva fino a 1500° Celsius e, a livelli così estremi, qualsiasi atmosfera verrebbe spazzata via insieme a qualsiasi segno di vita, almeno per come noi la conosciamo.

Ma c’è la possibilità che l’esopianeta abbia compagni abitabili. La sua stella è una nana rossa, o nana M, un tipo di stella che in genere ospita più pianeti. La scoperta di GJ 367 b indica la possibilità della presenza di più pianeti in questo sistema, il che potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere le origini di GJ 376 b e degli altri pianeti con periodo ultracorto. Per questa classe di stelle la zona abitabile si trova nella zona di orbite che impiegano circa 1 mese per essere completate, e dato che questa è così vicina e così luminosa ci sono buone possibilità di osservare altri pianeti nel sistema. 

Test di transito

Il nuovo pianeta è stato scoperto dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA, una missione guidata dal MIT (Massachusetts Institute of Technology) di controllo del cielo per i cambiamenti di luminosità delle stelle più vicine. Gli scienziati sono in continuo esame dei dati di TESS alla ricerca di transiti o cali periodici nella luce delle stelle che indicano che un pianeta sta attraversando e bloccando per pochi istanti la luce di una stella.

Per circa un mese nel 2019, TESS ha registrato una porzione del cielo meridionale che includeva la stella GJ 376. Gli scienziati del MIT e di altre istituzioni hanno analizzato i dati e hanno rilevato un oggetto in transito con un’orbita ultracorta di otto ore. Sono quindi stati eseguiti diversi test per assicurarsi che il segnale non provenisse da una fonte “falsa positiva” come le eclissi delle stelle binarie.

Dopo aver confermato che l’oggetto era effettivamente un pianeta di periodo ultracorto, hanno osservato la stella del pianeta più da vicino, utilizzando l’High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), uno strumento installato sul telescopio dell’Osservatorio europeo meridionale in Cile. Da queste misurazioni, è stato determinato che il pianeta era tra i pianeti più leggeri scoperti fino ad oggi, con un raggio del 72% e una massa del 55% rispetto a quelli della Terra. Tali dimensioni indicano che il pianeta ha probabilmente un nucleo ricco di ferro.

I ricercatori hanno quindi ridotto le varie possibilità di composizione interna del pianeta e hanno scoperto che lo scenario che meglio si adattava ai dati mostrava un nucleo interno composto dall’86% di ferro dell’interno del pianeta, molto simile a quello di Mercurio.

Lo studio di GJ 367 b e della sua stella sta continuando, nella speranza di rilevare segnali di altri pianeti nel sistema. Le proprietà di questi pianeti, come la loro dimensione e l’orientamento orbitale, potrebbero fornire importanti indizi su come sono nati GJ 367 b e altri pianeti a periodo ultracorto.

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