LO STUDIO SU ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS

Gj 1252b, un pianeta senza aria

Gj 1252b è un pianeta extrasolare scoperto nel 2020 in un’orbita molto stretta attorno alla stella nana rossa Gj 1252. Osservando il sistema planetario durante l'occultazione del pianeta da parte della stella madre, un team di ricercatori statunitensi ha scoperto che il mondo roccioso in questione è praticamente privo di atmosfera e dunque inospitale, una condizione che potrebbe essere comune a molti pianeti attorno a questo tipo di stelle

     25/10/2022
Social buttons need cookies

Rappresentazione artistica di un esopianeta in orbita attorno a una stella nana rossa. Crediti: Nasa/Esa/Stsci/G. Bacon

Oltre il 75 per cento delle stelle presenti nella Via Lattea (circa 200 miliardi) è costituito da stelle piccole (da 0.08 a 0.5 masse solari), relativamente fredde (da 2200 a 3800 gradi Celsius) ed estremamente longeve: le nane rosse. Proprio perché così comuni e longeve (le dimensioni ridotte gli permettono di bruciare lentamente il loro carburante, brillando anche per più di un trilione di anni), queste piccole fornaci nucleari rappresentano luoghi promettenti in cui individuare e caratterizzare mondi alieni simili alla Terra potenzialmente abitabili. Le ricerche condotte finora hanno mostrato che attorno alle nane rosse questi pianeti sono abbastanza comuni. Proxima b – un pianeta dalle dimensioni terrestri scoperto nel 2016 in orbita attorno alla nana rossa Proxima Centauri, la stella più vicina al nostro Sole – e Trappist-1 e, f e gtre pianeti scoperti attorno alla nana rossa Trappist-1 – sono solo alcuni esempi.  Sempre più studi, tuttavia, suggeriscono che si tratti di pianeti meno ospitali per la vita di quanto si pensasse in precedenza. “GJ 1252b: A Hot Terrestrial Super-Earth with No Atmosphere, pubblicato il mese scorso sulla rivista Astrophysical Journal Letters, è tra questi studi.

Come si legge nel titolo della pubblicazione, l’oggetto della ricerca è Gj 1252b, una super-Terra che orbita nella zona abitabile di Gj 1252, una nana rossa situata a 66 anni luce da noi. Scritto nel titolo c’è anche il motivo per cui si ritiene che il pianeta sia inospitale, una condizione che probabilmente riguarda buona parte dei pianeti in orbita attorno a queste stelle: la quasi totale assenza di atmosfera, distrutta – spiegano i ricercatori – dalle intense radiazione emesse dalla stella madre. Gj 1252b si trova infatti molto più vicino alla sua stella (poco più di un milione di chilometri) di quanto lo sia la Terra dal Sole (circa 150 milioni di chilometri). Le intense radiazioni della stella rendono dunque il pianeta estremamente caldo e non in grado di ospitare una qualche forma di vita.

«La pressione di radiazione della stella è grande abbastanza da spazzare via l’atmosfera di un pianeta», dice Michelle Hill, astrofisica dell’Università della California – Riverside (Ucr) e coautrice dello studio.

Per giungere a questa conclusione, i ricercatori hanno osservato il sistema planetario in questione durante delle eclissi secondarie o occultazioni, che si verificano quando un pianeta transita dietro la sua stella ospite. Quando ciò accade – se la configurazione orbitale è favorevole – la stella blocca completamente la luce del pianeta. La luce emessa durante questi eventi è dunque esclusivamente di origine stellare. Misurando questa luce – in particolare, quella alle diverse lunghezze d’onda dell’infrarosso – e sottraendola da quella emessa dal sistema stella-pianeta prima e dopo l’eclissi, gli astronomi deducono il contributo in luce dato dal solo pianeta, grazie al quale è possibile, tra le altre cose cose,  stimare  la temperatura del pianeta.

Animazione che mostra un esopianeta la cui atmosfera è spazzata via dalla stella madre. Crediti: Nasa

Osservando con l’ormai pensionato telescopio spaziale Spitzer dieci occultazioni di Gj 1252b da parte della sua stella madre, i ricercatori hanno stimato una temperatura diurna del pianeta di circa 1137 gradi Celsius, talmente elevata da fondere anche il metallo. Non solo. Dallo studio è emerso che Gj 1252b ha una pressione superficiale inferiore o uguale a 10 bar, equivalente a una colonna di gas sostanzialmente più sottile dell’atmosfera di Venere. Tutti insieme questi risultati suggeriscono solo una cosa, spiegano i ricercatori: che Gj 1252b non abbia un’atmosfera significativa, e quella presente sarà persa in meno meno di un milione di anni.

Anche il nostro pianeta perde nel tempo parte della sua atmosfera a causa delle radiazioni solari, ma le emissioni vulcaniche e il ciclo del carbonio sono in grado di ricostituirla. Tuttavia, per pianeti troppo vicini alla loro stella questo bilanciamento tra perdita e guadagno viene meno, il che comporta la sua dissoluzione. Nel Sistema solare, questo è il destino cui andrà incontro Mercurio, la cui sottile atmosfera sarà dispersa nello spazio per via delle elevate temperature dovute alla vicinanza al Sole. Ed è anche il destino di Gj 1252b.

«Gj 1252b potrebbe avere settecento volte più carbonio della Terra ma non avrebbe comunque un’atmosfera», sottolinea a questo proposito Stephen Kane, astrofisico dell’Ucr, anche lui tra gli autori della pubblicazione. «Inizialmente si accumulerebbe, ma poi si assottiglierebbe, venendo erosa nel tempo», aggiunge il ricercatore.

«È possibile che le condizioni di questo pianeta siano un cattivo segno anche per pianeti più lontani da questo tipo di stella», conclude Hill «Tuttavia, non possiamo ancora concludere che tutti i pianeti rocciosi attorno a queste stelle debbano subire lo stesso destino di Mercurio. Io rimango ottimista».

Per saperne di più:

  • Leggi su The Astrophysical Journal letters l’articolo “GJ 1252b: A Hot Terrestrial Super-Earth with No Atmosphere” di Ian J. M. CrossfieldMatej MalikMichelle L. HillStephen R. KaneBradford FoleyAlex S. PolanskiDavid CoriaJonathan BrandeYanzhe ZhangKatherine WienkeLaura KreidbergNicolas B. CowanDiana DragomirVaroujan GorjianThomas Mikal-EvansBjörn BennekeJessie L. ChristiansenDrake Deming e Farisa Y. Morales