Dalla metà degli anni '90, quando è stato scoperto il primo pianeta attorno a un'altra stella, gli astronomi hanno collezionato esopianeti. In un nuovo studio, gli astronomi hanno classificato questi pianeti e hanno scoperto che la maggior parte dei pianeti trovati fino ad oggi sono divisi in dimensioni in due gruppi: pianeti terrestri rocciosi e mini-nettuni più grandi. Il team ha utilizzato i dati della missione Kepler della NASA e dell'osservatorio Keck.
In effetti, lo studio mostra che la nostra Galassia predilige due tipi di pianeti: mondi rocciosi 1,75 volte più grandi della Terra e mini-nettuni coperti di gas, che sono da 2 a 3,5 volte più grandi della Terra. La Via Lattea forma raramente pianeti con dimensioni comprese tra questi due gruppi.
Il diagramma mostra il numero di piccoli esopianeti per 100 stelle, a seconda delle loro dimensioni in relazione alla Terra. Crediti: NASA / Ames / Caltech / University of Hawaii (BJ Fulton)
“Non ci sono pianeti nel sistema solare con le dimensioni tra la Terra e Nettuno. Una delle più grandi sorprese di Keplero è che quasi tutte le stelle hanno almeno un pianeta più grande della Terra ma più piccolo di Nettuno. Ci piacerebbe sapere cosa sono questi misteriosi pianeti e perché non li abbiamo , afferma Eric Petigura, coautore dello studio presso il California Institute of Technology (USA).
Keplero cerca mondi lontani usando il metodo di transito. L'entità dell'eclissi è correlata alla dimensione del pianeta, ma per determinarne con precisione le dimensioni è necessario misurare la sua stella. Un team di scienziati del California Institute of Technology, insieme a colleghi di diverse istituzioni, ha esaminato più da vicino le dimensioni dei pianeti utilizzando il Keck Observatory. Hanno passato anni a raccogliere dati spettrali per stelle con 2000 pianeti dal catalogo Keplero. I dati spettrali hanno fornito misurazioni accurate delle dimensioni delle stelle, che a loro volta hanno permesso ai ricercatori di determinare le dimensioni degli esomeri in orbita attorno ad esse.
Con i nuovi dati dell'Osservatorio Keck, i ricercatori sono stati in grado di determinare la dimensione di 2.000 pianeti 4 volte più accuratamente. Quando gli scienziati li hanno risolti, sono rimasti sorpresi di trovare un notevole divario tra gruppi di terre rocciose e mini-Nettuno.
La ragione del divario non è chiara, ma gli scienziati hanno fornito due possibili spiegazioni. Il primo si basa sull'idea che la natura preferisca creare pianeti più o meno delle dimensioni della Terra. Alcuni di questi pianeti, per ragioni non ancora del tutto comprese, finiscono per intrappolare abbastanza gas per "oltrepassare la linea" e diventare mini-nettuni gassosi.
Il diagramma mostra come si formano gli esopianeti delle dimensioni della Terra e il mini-nettuno. Crediti: NASA / Ames / Caltech / University of Hawaii (BJ Fulton)
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“I mini Nettuno sono come rocce circondate da grosse sfere di gas. L'idrogeno e l'elio nella sfera non contribuiscono al guadagno di massa dell'intero sistema nel suo insieme, ma danno un enorme contributo al volume, rendendo i pianeti di dimensioni molto più grandi , continua Eric Petigura.
La seconda possibile ragione per cui i pianeti non hanno dimensioni intermedie è associata alla perdita di gas, o meglio alla combustione quando esposti alla radiazione della stella ospite. È probabile che entrambi gli scenari spieghino il divario di dimensioni planetarie. “In futuro, i ricercatori prevedono di studiare il contenuto di elementi pesanti in questi pianeti per saperne di più sulla loro composizione. Viviamo nell'età dell'oro dell'astronomia planetaria perché troviamo migliaia di pianeti attorno ad altre stelle. Attualmente stiamo lavorando per comprendere la composizione del mini-nettuno. Questo dovrebbe spiegare perché questi mondi si formano così spesso nelle orbite di altre stelle e perché non sono intorno al Sole , ha concluso Eric Petigura.
Roman Zakharov
