Novembre 30, 2022

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Metallo: gli esopianeti scoperti di recente potrebbero contenere più dell’80% di ferro

Ingrandisci / Osservatorio Planetario TESS.

Per secoli, gli scienziati hanno avuto solo un numero limitato di esempi da considerare quando si tratta di comprendere la formazione dei pianeti. Mentre abbiamo esplorato un numero sempre crescente di mondi, ne abbiamo trovati molti altri che non assomigliano a nulla che abbiamo nel nostro sistema solare: giganti gassosi caldi, super-Terre, minuscolo Nettuno e altro ancora. Pertanto, potrebbe essere un sollievo trovare qualcosa che assomigli a un pianeta familiare, poiché indica che i processi che hanno modellato il sistema solare potrebbero non essere insoliti.

Una nuova scoperta rientra sicuramente in questa categoria, con i ricercatori che annunciano la scoperta di quello che sembra essere un pianeta estremamente ricco di ferro che, almeno in termini di composizione, è molto simile a Mercurio. La differenza è che è quasi in cima alla sua stella ed è probabilmente abbastanza caldo da poter sciogliere qualsiasi ferro sulla superficie.

un anno molto breve

Il nuovo pianeta è stato trovato in orbita attorno a una stella nana rossa chiamata GJ 367 a circa 30 anni luce dalla Terra. Le nane rosse sono stelle piccole e deboli che rendono più facile identificare i pianeti che le circondano. Un pianeta in orbita tra una nana rossa e la Terra bloccherà proporzionalmente più luce della stella. Poiché la stella ha una massa ridotta, la gravità del pianeta farà sì che si sposti maggiormente mentre ruota, creando spostamenti Doppler più grandi nella luce della stella.

Il nuovo pianeta, GJ 367b, è apparso nei dati della missione Transiting Exoplanet Survey (TESS) della NASA. TESS monitora le goccioline alla luce delle stelle causate da un pianeta in orbita, e lo fa in una clip impressionante: i dati utilizzati qui includevano una nuova immagine ogni due minuti per due settimane. È più che sufficiente per catturare il segnale causato da GJ 367b, che completa un giro intorno alla sua stella in appena un terzo di giorno.

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La scoperta in questo modo rende GJ 367b un candidato per un esopianeta; Per confermare la sua esistenza, il team di ricerca si è rivolto a un telescopio terrestre, che ha monitorato gli spostamenti Doppler nella luce della stella dovuti all’orbita del pianeta. Ciò ha confermato l’esistenza del pianeta, poiché era presente il segnale di un terzo di giorno (così come il segnale di circa 45 giorni causato dalla rotazione della stella).

Il pianeta stesso è piccolo, il suo raggio è tre quarti del raggio della Terra. Ma è relativamente massiccio, con una massa superiore alla metà della massa della Terra. Ciò si traduce in una densità di poco più di otto grammi per centimetro cubo, che in realtà è più pesante del ferro.

condizioni infernali

GJ 367b è abbastanza vicino da essere gradualmente agganciato alla sua stella ospite, il che significa che ruota una volta per orbita, mantenendo un lato rivolto verso la stella per tutto il tempo. e lui molto vicino a quella stella. Ciò si traduce in una temperatura superficiale stimata di 1.745 K – molto vicino al punto di fusione del ferro. Naturalmente, è probabile che la crosta esterna sia rocciosa. Oppure sarebbe roccioso se non fosse per il fatto che anche molte rocce ricche di silicio si sciolgono a temperature simili.

Chiaramente qualsiasi cosa somigliasse all’atmosfera come la conosciamo si sarebbe riscaldata molto tempo fa. Ma c’è la possibilità che alcune delle rocce e dei minerali fusi evaporino e creino una piccola atmosfera locale sul lato rivolto verso le stelle. Ovviamente, la parte più lontana del pianeta sarebbe molto più fredda e qualsiasi cosa sotto forma di vapore finirebbe sul pianeta molto rapidamente.

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Il team di ricerca ha fornito le statistiche a un’intelligenza artificiale addestrata su altri pianeti e l’intelligenza artificiale ha previsto che GJ 367b ha una struttura molto simile a Mercurio: un grande nucleo metallico che occupa la maggior parte dell’interno del pianeta, estendendosi in media sull’85 percento del La strada. alla superficie. Il resto sarà roccia silicatica. Questo non è irragionevole, a parte il fatto che la densità di GJ 367b è 1,5 volte quella di Mercurio. Pertanto, ci devono essere anche alcune differenze importanti.

Ad ogni modo, abbiamo un’idea di come rendere Mercurio così ricco di ferro: è il prodotto di collisioni che hanno portato via parte del materiale roccioso. Ma non capiamo come qualcosa delle dimensioni di Mercurio possa formarsi vicino a una stella. Quindi, mentre qui c’è una certa familiarità rassicurante, ci sono dei limiti a questo.

Scienza, 2021. DOI: 10.1126 / Scienza. aay3253 (Informazioni sui DOI).