Grazie ai dati dei telescopi Hubble e Kepler è stato osservato come i due esopianeti siano più leggeri di pianeti rocciosi ma più pesanti di quelli dominati da gas.
Un team guidato da ricercatori dell’Università di Montreal ha trovato prove che due esopianeti in orbita attorno a una stella nana rossa sono “pianeti acquatici”, dove l’acqua costituisce una grande frazione dell’intero pianeta. Questi mondi, situati in un sistema planetario a 218 anni luce di distanza nella costellazione della Lira, sono diversi da tutti i pianeti trovati nel nostro sistema solare.
Il team, guidato da Caroline Piaulet dell’Institute for Research on Exoplanets (iREx) dell’Università di Montreal, ha pubblicato uno studio dettagliato di questo sistema planetario, noto come Kepler-138, sulla rivista Nature Astronomy.
Il sistema Kepler-138
Gli scienziati hanno osservato gli esopianeti Kepler-138c e Kepler-138d con i telescopi spaziali Hubble e Spitzer della NASA e hanno scoperto che i pianeti potrebbero essere composti in gran parte da acqua. Questi due pianeti e un compagno planetario più piccolo più vicino alla stella, Kepler-138b, erano stati scoperti in precedenza dal telescopio spaziale Kepler della NASA. Il nuovo studio ha trovato prove anche di un quarto pianeta.
L’acqua non è stata rilevata direttamente su Kepler-138c e d, ma confrontando le dimensioni e le masse dei pianeti con i modelli, gli astronomi hanno concluso che una frazione significativa del loro volume – circa metà – dovrebbe essere costituita da materiali più leggeri della roccia ma più pesanti dell’idrogeno o dell’elio (che costituiscono la maggior parte dei pianeti giganti gassosi come Giove). E il più comune di questi materiali candidati è l’acqua.
In precedenza si riteneva che gli esopianeti un po’ più grandi della Terra fossero grandi sfere di metallo e roccia, una sorta di versioni ingrandite del nostro pianeta, ed è per questo che sono stati chiamati super-Terre. Tuttavia, i due pianeti, Kepler-138c e d, sono di natura abbastanza diversa e che una grande frazione del loro intero volume è probabilmente composta da acqua. È la migliore prova finora per i cosiddetti pianeti acquatici, un tipo di pianeta che era già stato teorizzato dagli astronomi.
Con volumi più di tre volte quelli della Terra e masse due volte più grandi, i pianeti c e d hanno densità molto più basse della Terra. Questo è sorprendente perché la maggior parte dei pianeti appena più grandi della Terra che sono stati studiati in dettaglio finora sembravano tutti mondi rocciosi come il nostro. Il confronto più vicino, affermano i ricercatori, sarebbero alcune delle lune ghiacciate nel sistema solare esterno come Europa o Encelado, anch’esse in gran parte composte da acqua che circonda un nucleo roccioso.
Esopianeti con caratteristiche atipiche
I ricercatori avvertono che i pianeti potrebbero non avere oceani come quelli sulla Terra direttamente sulla superficie del pianeta. La temperatura nell’atmosfera di Kepler-138d è probabilmente superiore al punto di ebollizione dell’acqua e ci aspettiamo un’atmosfera densa e densa fatta di vapore su questo pianeta. Solo che sotto quell’atmosfera di vapore potrebbe potenzialmente esserci acqua liquida ad alta pressione, o anche acqua in un’altra fase che si verifica ad alte pressioni, chiamata fluido supercritico.
Nel 2014, i dati del Kepler Space Telescope della NASA hanno permesso agli astronomi di annunciare il rilevamento di tre pianeti in orbita attorno a Kepler-138. Questo era basato su un calo misurabile nella luce delle stelle mentre il pianeta passava momentaneamente dalla loro stella.
Benneke e la sua collega Diana Dragomir, dell’Università del New Mexico, hanno avuto l’idea di riosservare il sistema planetario con i telescopi spaziali Hubble e Spitzer tra il 2014 e il 2016 per catturare più transiti di Kepler-138d, il terzo pianeta in sistema, per studiarne l’atmosfera.
I due possibili mondi acquatici, Kepler-138c e d, non si trovano nella zona abitabile, l’area attorno a una stella dove le temperature consentirebbero l’acqua liquida sulla superficie di un pianeta roccioso. Ma nei dati di Hubble e Spitzer, i ricercatori hanno anche trovato prove di un nuovo pianeta nel sistema, Kepler-138e, nella zona abitabile.
Questo pianeta appena scoperto è piccolo e più lontano dalla sua stella rispetto agli altri tre, impiega 38 giorni per completare un’orbita. La natura di questo pianeta aggiuntivo, tuttavia, rimane una questione aperta perché non sembra transitare sulla sua stella ospite.
Riferimenti: NASA\JPL
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