Individuata una delle super-terre più massicce mai scoperte. Il colossale esopianeta, appena scoperto, è situato a soli 200 anni luce di distanza. La formazione potrebbe gettare nuova luce su uno dei misteri più strani della scienza planetaria.
L’esopianeta, che è stato denominato TOI-1075b, possiede circa 1,8 volte il raggio della Terra. Questa sua caratteristica lo colloca tra i più grandi esempi di esopianeta super-Terra fino ad oggi individuati. La ricerca del team è stata pubblicata su The Astronomical Journal ed è disponibile su arXiv.
TOI-1075b
TOI-1075b è situato molto saldamente in quello che viene definito il divario del raggio del piccolo pianeta, ossia un apparente deficit di pianeti con una dimensione che varia tra 1,5 e 2 raggi terrestri.
La massa di TOI-1075b è 9,95 volte quella della Terra. L’esopianeta è troppo pesante per essere un mondo gassoso. Infatti, dalla densità dedotta si è potuto stabilire che l’esopianeta è roccioso, come Mercurio, Terra, Marte e Venere. Queste sue caratteristiche lo rendono un candidato ideale per poter sondare le teorie della formazione e dell’evoluzione planetaria.
Il raggio del piccolo pianeta è stato identificato solo pochi anni fa, più precisamente nel 2017, quando già era presente un catalogo abbastanza ampio di esopianeti, informazioni che hanno consentito agli scienziati di notare un determinato schema.
Sono stati individuati pochissimi pianeti che si trovano ad una determinata distanza dalle loro stelle. Questa condizione potrebbe essere creata da diversi fattori. Il principale sembrerebbe essere che, al di sotto di una certa dimensione, un esopianeta semplicemente non ha la massa idonea per mantenere un’atmosfera in grado di resistere alla radiazione evaporativa quando è situato così vicino alla sua stella.
Gli esopianeti presente in questo divario, secondo il nuovo modello, dovrebbero quindi avere un’atmosfera piuttosto consistente, costituita principalmente da idrogeno ed elio.
TESS
TOI-1075b è stato rilevato attraverso i dati del telescopio per la caccia agli esopianeti della NASA, TESS. Il Transiting Exoplanet Survey Satellite, ha come obiettivo quello di cercare cali deboli e regolari nella luce di altre stelle, condizioni che suggeriscono che queste stelle abbiano in orbita un esopianeta. I ricercatori sono in grado di misurare il raggio di un esopianeta in base alla quantità di luce della stella che viene attenuata.
I dati TESS hanno suggerito che la stella nana arancione TOI-1075 possedesse in orbita un esopianeta di circa 1,72 volte il raggio della Terra, su un periodo orbitale di circa 14,5 ore. Le sue caratteristiche hanno attratto l’astronomo Zahra Essack del MIT, che si occupa di analizzare le super-Terre calde.
La ricerca
L’esopianeta TOI-1075, con il suo raggio e la sua prossimità, soddisfa i criteri. Il passo successivo della ricerca, per poter capire la natura dell’esopianeta, è stato quello di pesarlo. I ricercatori, in questa fase, hanno sfruttato un effetto che l’esopianeta ha sulla sua stella ospite, ossia quello gravitazionale.
La maggior parte della gravità, presente in un’interazione stella-pianeta, è fornita dalla stella, ma anche il pianeta esercita una piccola spinta gravitazionale sulla stella. Questa significa che una stella oscilla leggermente sul posto, una condizione che ha permesso agli astronomi di rilevare i piccoli cambiamenti nella luce della stella. I cambiamenti, se si conosce la massa della stella, possono essere usati per misurare la massa del pianeta che influenza la stella. TOI-1075 ha una massa e un raggio di circa il 60 percento di quelli del nostro Sole.
Zahra Essack, insieme ai suoi colleghi, è riuscito a calcolare con molta precisione la massa dell’esopianeta, equivalente a 9,95 masse terrestri. I calcoli svolti dal team ha permesso di sapere che l’esopianeta è di 1.791 raggi terrestri.
I ricercatori, conoscendo queste dimensioni, hanno potuto calcolare la densità media dell’esopianeta. TOI-1075b ha una densità di 9,32 grammi per centimetro cubo, una grandezza che lo rende quasi il doppio della densità della Terra di 5,51 grammi per centimetro cubo.
Conclusioni
Un esopianeta, situato nel divario di massa, dovrebbe possedere una densa atmosfera di idrogeno ed elio. La densità di TOI-1075b non è coerente con un’atmosfera di questo tipo, un aspetto molto particolare. Esiste un altro aspetto che lo rende molto interessante. Come spiegato dai ricercatori nel loro articolo: “sulla base della composizione prevista di TOI-1075b e del periodo orbitale ultra-breve, non ci aspettiamo che il pianeta abbia mantenuto un involucro H/He”.
Il team continua spiegando che: “TOI-1075b potrebbe avere assenza di atmosfera, quindi solo roccia nuda, oppure un’atmosfera di vapore di metallo/silicato con una composizione formata dal magma-oceano in fase di vaporizzazione sulla superficie, visto che la temperatura di equilibrio di TOI-1075 b è abbastanza calda da fondere una roccia superficie, o, specialmente all’estremità inferiore del suo intervallo di densità media consentito, la presenza di una sottile H/He o CO 2 o un’altra atmosfera”.
TOI-1075b è talmente caldo che la sua superficie potrebbe essere un oceano di magma che produce un’atmosfera di roccia vaporizzata. La buona notizia è che possiamo scoprirlo. Lo strumento che verrà utilizzato è il JWST, estremamente abile nello scrutare le atmosfere degli esopianeti.
I ricercatori lo punteranno verso TOI-1075b, con la speranza di rivelare se l’esopianeta ha un’atmosfera sottile, un’atmosfera di silicato o nessuna atmosfera. Questa è un’informazione che potrebbe rivelare alcune particolarità, precedentemente sconosciute, riguardanti la formazione e l’evoluzione dei pianeti e come le super-Terre perdono il loro gas.
FONTI:
https://www.gurumed.org/2022/11/28/dcouverte-de-la-plus-massive-des-super-terres/
