Mondi strani? Sì, a Trilioni

Abbiamo scoperto moltissimi esopianeti e se ne scoprono continuamente di nuovi. Molti sono strani, perfino inspiegabili alla luce delle nostre conoscenze attuali. Pat Brennan, del programma di esplorazione degli esopianeti della NASA ci fa una breve escursione sugli esopianeti ad oggi noti.

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Esopianeti
Le diverse migliaia di pianeti finora confermati in orbita attorno ad altre stelle - esopianeti - rientrano in quattro grandi categorie: grandi giganti gassosi, mondi simili a Nettuno, "super Terre" più grandi della Terra ma più piccole di Nettuno e pianeti terrestri nella gamma di dimensioni della Terra. All'interno di queste categorie, tuttavia, gli scienziati trovano ancora più varietà. Tra i giganti gassosi, per esempio, ci sono "Gioviani caldi", mondi infernali con orbite strette che abbracciano le stelle.

Di Pat Brennan, Programma di esplorazione degli esopianeti della NASA

Un viaggio lungo l’elenco degli esopianeti trovati finora è un giro imprevedibile. Questi pianeti oltre il nostro sistema solare, che orbitano attorno ad altre stelle o che fluttuano liberamente tra di loro, possono far sembrare i pianeti del nostro sistema solare tranquilli e normali al confronto. Gli “Hot Jupiter” sono mondi infernali molto vicini ad essere stelle stelle. I “Super Earths” sono super misteriosi. Pianeti congelati, giganti gassosi che fanno sembrare Giove minaccioso, o piccoli pianeti rocciosi nella gamma delle dimensioni della Terra ma in orbite strette attorno a stelle nane rosse – il catalogo continua a crescere e presto questa crescita diventerà esponenziale.

Gli oltre 3.900 esopianeti confermati finora sono in realtà un piccolo campione di un numero che potrebbe ammontare a miliardi di miliardi nella nostra galassia. E probabilmente saranno raggiunti da altre decine di migliaia che dovrebbero essere scoperti dal telescopio spaziale TESS della NASA (il satellite per individuare esopianeti con il metodo del transito).

Gli astronomi che analizzano i dati dell’ultima ricerca sugli esopianeti, effettuata dal telescopio spaziale Kepler della NASA, possono già dipingere un ritratto demografico di ciò che TESS probabilmente troverà.

Secondo l’Esoplanet Archive della NASA, dei 3.924 esopianeti confermati finora, 1.665 possono essere classificati come “simili a Nettuno” – mondi gassosi delle dimensioni di Nettuno. Il resto della ripartizione:

  • 1.213 guadagnano il titolo di gigante gassoso, come Giove o Saturno.
  • 878 sono classificati come super Terre, un riferimento solo alle loro dimensioni – più grandi della Terra e più piccoli di Nettuno – ma non suggeriscono che siano necessariamente simili al nostro pianeta natale. La vera natura di questi pianeti rimane avvolta dall’incertezza perché non abbiamo nulla di simile nel nostro sistema solare – eppure, sono tra i più comuni tipi di pianeta trovati finora nella galassia.
  • 156 degli esopianeti confermati sono considerati pianeti terrestri, cioè rocciosi delle dimensioni della Terra; ulteriori indagini determineranno se alcuni di essi possiedono atmosfere, oceani o altri segni di abitabilità.
  • 12 sono semplicemente classificati come “sconosciuti”. In altre parole, la loro presenza è stata rilevata da uno dei numerosi metodi indiretti, ma sappiamo poco altro su di essi.

È grande la varietà nascosta in queste grandi categorie. I Gioviani caldi, per esempio, furono tra i primi tipi di pianeta trovati – giganti gassosi come Giove, sì, ma in orbita così vicino alle loro stelle che le loro temperature salgono a migliaia di gradi. Questi grandi pianeti fanno orbite così strette da causare un pronunciato “traballare” nelle loro stelle, la loro gravità li trascina prima in questo modo, poi in quello. Ciò li ha resi più facili da rilevare nei primi giorni della caccia ai pianeti.

O considera i pianeti canaglia: mondi che sfrecciano da soli attraverso la galassia, senza stella compagna. Molti di questi mondi avrebbero potuto essere espulsi dal loro sistema solare originale, nel mezzo della spinta gravitazionale durante le prime fasi della formazione. Il “calcio” finale potrebbe provenire da un altro pianeta o addirittura dalla stella stessa.

La galassia sembra anche essere la dimora di molti pianeti di dimensioni strane, comprese le super Terre. Sono mondi super-dimensionati e rocciosi, come versioni ingrandite di pianeti nella gamma delle dimensioni della Terra? O sono mondi a bassa densità con atmosfere gonfie? Sono necessarie ulteriori indagini.

Come se ciò non bastasse, gli scienziati hanno anche notato quello che sembra essere uno strano divario nelle dimensioni dei pianeti. È stato soprannominato il gap di Fulton, da Benjamin Fulton, autore principale di un documento che lo descrive. I dati di Keplero mostrano che i pianeti di un certo intervallo di dimensioni sono rari – quelli tra 1,5 e 2 volte le dimensioni della Terra. È possibile che ciò rappresenti una dimensione critica nella formazione dei pianeti: i pianeti che raggiungono queste dimensioni attirano rapidamente una densa atmosfera di idrogeno e gas elio e si gonfiano in pianeti gassosi, mentre i pianeti più piccoli di questo limite non sono abbastanza grandi da contenere tale atmosfera e rimangono principalmente rocciosi. D’altra parte, i pianeti più piccoli che orbitano vicino alle loro stelle potrebbero essere i nuclei di mondi simili a Nettuno le cui atmosfere sono evaporate.

Spiegare il divario di Fulton richiederà una comprensione molto migliore di come si formano i sistemi solari.

Come spesso accade nella scienza, più apprendiamo sul caleidoscopio degli esopianeti, più domande suscitano – e più misterioso diventa il nostro universo.

Fonte: NASA