Quale esopianeta per quale stella? In questi anni ne abbiamo sentite di ogni: super-Terre, sub-nettuniani, gioviani caldi, accoppiati a stelle nane, o più massicce, e persino sistemi binari. La conta delle stelle che ospitano esopianeti è aumentata così tanto che gli astronomi ormai stimano che esista almeno un pianeta per ogni stella nella nostra galassia. Ma esistono combinazioni più probabili? Secondo una nuova ricerca della McMaster University sì, e il risultato è abbastanza inatteso: i pianeti più comuni nella nostra galassia non si troverebbero attorno alle stelle più comuni. I risultati sono pubblicati su The Astronomical Journal.
Rappresentazioni artistiche che mettono a confronto le super-Terre e i sub-Nettuniani, i due tipi di pianeti più comuni nella nostra galassia. Crediti: Nasa Ames/Jpl-Caltech
Attorno a stelle simili al Sole, i pianeti più diffusi sono i sub-nettuniani – corpi con proprietà simili a Nettuno ma di dimensioni inferiori – e le super-Terre, pianeti rocciosi che possono avere una massa fino a 10 volte quella della Terra. Da quasi un decennio, gli astronomi sanno che questi due tipi di pianeti sono molto diffusi attorno a stelle simili al Sole in tutta la galassia. Tuttavia, le stelle di tipo solare rappresentano solo una minoranza delle stelle della nostra galassia, e per capire meglio come si formino gli esopianeti occorre esaminare altri tipi di stelle.
I ricercatori della McMaster University, in Canada, hanno quindi esaminato pianeti in orbita attorno a nane M di tipo intermedio-tardivo. Queste piccole stelle, con dimensioni comprese tra l’8 per cento e il 40 per cento di quelle del Sole, costituiscono la maggior parte delle stelle della Via Lattea. Utilizzando i dati del Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess) della Nasa, hanno scoperto che queste stelle ospitano molte super-Terre ma praticamente nessun sub-nettuniano.
«Non abbiamo semplicemente affinato il quadro, lo abbiamo cambiato», dice Erik Gillis, dottorando alla McMaster University e primo autore dello studio. «Attorno a queste stelle, i sub-nettuniani scompaiono di fatto, il che significa che i meccanismi che modellano i pianeti in questi sistemi sono diversi».
Da tempo gli astronomi attribuiscono la distinzione tra super-Terre e sub-Nettuniani alla fotoevaporazione, un processo in cui l’intensa radiazione stellare rimuove l’atmosfera di un pianeta. Le nane M di tipo intermedio-tardivo sono estremamente attive e dovrebbero essere in grado di far evaporare efficacemente le atmosfere planetarie, ma non nella misura osservata in questo caso. Il fatto che i sub-Nettuniani siano così rari attorno a queste stelle suggerisce che la formazione planetaria in questi sistemi possa favorire mondi ricchi d’acqua piuttosto che pianeti avvolti da spessi strati gassosi.
«Se vogliamo comprendere l’origine dei pianeti e della vita, abbiamo bisogno di un quadro completo di come i pianeti si formano e di cosa sono fatti», continua Gillis. «Questa ricerca ci avvicina a questo obiettivo».
La scienza degli esopianeti è uno dei campi dell’astronomia in più rapida crescita. I primi esopianeti sono stati scoperti solo 30 anni fa – un battito di ciglia rispetto ad altri ambiti dell’astronomia. Da allora, i ricercatori hanno studiato solo una piccola frazione dei sistemi planetari, spesso assumendo che gli stessi schemi si applichino ovunque, poiché i medesimi processi fisici modellano i pianeti in tutta la galassia. Già scoprire che i pianeti più comuni nella nostra galassia non esistono nel Sistema solare è abbastanza sorprendente. Ora, serve gettare luce sull’origine di super-Terre e sub-nettuniani, e cambiare le “regole” della formazione planetaria ricordandoci che siamo un caso particolare, e non possiamo considerarci un modello applicabile ad altre stelle e altri sistemi.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astronomical Journal l’articolo “TESS Planet Occurrence Rates Reveal the Disappearance of the Radius Valley around Mid-to-late M Dwarfs“, di Erik Diego Gillis, Ryan Cloutier, e Emily K. Pass