Le caratteristiche più profonde delle super-Terre

Una nuova ricerca, che è stata condotta dalla Carnegie Univeristy, sta fornendo molti nuovi aspetti delle caratteristiche che possiedono gli strati più profondi delle super-Terre, ovvero degli esopianeti rocciosi che presentano una dimensione tra gli 1,5 e le 2 volte la dimensione della Terra, che sono potenzialmente abitabili. La ricerca condotta è stata pubblicata su Nature Communications.

Richard Carlson della Carnegie, ha illustrato che: “L’ analisi della composizione atmosferica di un esopianeta, sarà il primo approccio che adotteremo per poter trovare tracce di vita oltre la Terra. Oltre a questo, bisognerà verificare molti altri aspetti dell’abitabilità della superficie di un pianeta che sono influenzati da ciò che sta accadendo sotto di essa. Ed è qui che entrano in gioco le caratteristiche delle rocce, le temperature e la pressione estrema”.

Le dinamiche interne che caratterizzano la struttura del mantello di silicato e del nucleo metallico sulla Terra sono in grado di guidare la tettonica delle placche e producono la geodinamo, che riesce ad alimentare il nostro campo magnetico. La vita così come la conosciamo non sarebbe possibile senza questo tipo di protezione.

Le dinamiche interne e la strutturata delle super-Terre, in maniera analoga, riescono a dare forma alle superfici di questa categoria di esopianeti. In particolar modo, poter avere delle informazioni inerenti gli strati interni delle super-Terre è di fondamentale importanza per riuscire a comprendere se questi esopianeti molto distanti dalla Terra possono ospitare la vita.

Purtroppo le condizioni esterne che sono state rilevate all’interno delle super-Terre, stanno mettendo in discussione la possibilità dei ricercatori di poter analizzare le caratteristiche dei minerali che sono situati sotto le loro superfici.

I ricercatori della Carnegie sono tra i primi che stanno cercando un modo per ricreare le condizioni presenti all’interno dei pianeti, attraverso dei piccoli campioni di materiale che vengono sottoposti a delle pressioni immense e a delle temperature molto elevate.

Yingwei Fei, autore dello ricerca, spiega che: “Per produrre dei modelli che ci permettano di comprendere le dinamiche interne e la struttura delle super-Terre, dobbiamo essere in grado di prelevare dati da campioni che si avvicinino il più possibile alle condizioni dell’interno di questi pianeti, che potrebbero superare con un valore di 14 milioni di volte la pressione dell’atmosfera terrestre. Queste sono delle condizioni molto difficili da ricreare in un laboratorio”.

I ricercatori, per questa ragione, hanno deciso di accedere ai laboratori Sandia, così da riuscire a sottoporre un campione di bridgmanite, un silicato di magnesio ad alta pressione, un materiale che dovrebbe essere predominante nei mantelli dei pianeti rocciosi, a condizioni estreme.

Questi esperimenti, che vengono eseguiti con una serie di onde d’urto, vengono svolti per poter ricreare le condizioni che agiscono nelle super-Terre. In questo modo i ricercatori sono riusciti ad ottenere le misurazioni della densità e della temperatura di fusione, informazioni fondamentali per poter comprendere a pieno i dati raccolti sulla densità e sul raggio delle super-Terre.

Una delle scoperte principali che ha fornito la ricerca è quella sul punto di fusione della bridgmanite, una caratteristica che potrebbe ripercuotersi sulle implicazioni delle dinamiche interne.

La ricerca rende noto che in alcuni scenari evolutivi termici i pianeti rocciosi massicci, potrebbero essere caratterizzati da una geodinamo termica ancora in una fase evolutiva giovane, che poi potrebbe essere perduta con il corso di miliardi di anni, periodo in cui avviene il rallentamento del processo di raffreddamento.

La geodinamo, secondo i ricercatori, potrebbe ripartire grazie ai movimenti di elementi più leggeri, attraverso la cristallizzazione del nucleo interno.

Yingwei Fei, conclude affermando che: “La capacità di effettuare queste misurazioni è di fondamentale importanza per poter produrre dei modelli affidabili della struttura interna delle super-Terre fino a otto volte la massa del nostro pianeta. I risultati che riusciremo a ottenere potranno avere un impatto profondo sulla nostra capacità di interpretare i dati osservativi”.

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