Stelle striscia atmosfere di pianeti a formazione stretta

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Potrebbe passare ancora un po 'prima che gli astronomi concordino un modello standard per la formazione dei pianeti attorno alle stelle. Fino a poco tempo fa, dopotutto, i terrestri mancavano di tecniche affidabili per intravedere molto al di là del nostro sistema solare.

Basato sul nostro cortile, una teoria prevalente è che pianeti rocciosi come Mercurio, Terra e Marte si formano lentamente, vicino al sole, dalle collisioni di corpi più piccoli e solidi mentre i giganti gassosi si formano più velocemente e più lontano dalla stella - spesso all'interno del primo due milioni di anni di vita di una stella - dai nuclei rocciosi più piccoli che attirano facilmente i gas.

Ma nuovi dati suggeriscono che alcuni giganti gassosi si formano vicino alle loro stelle - così vicini che venti stellari intensi li derubano di quei gas, rimuovendoli ai loro nuclei.

Un team di ricerca internazionale ha scoperto che giganteschi esopianeti in orbita molto vicini alle loro stelle - più vicini del 2 percento di un'unità astronomica (AU) - potrebbero perdere un quarto della loro massa durante la loro vita. Una UA è la distanza tra la Terra e il Sole.

Tali pianeti possono perdere completamente le loro atmosfere.

Il team, guidato da Helmut Lammer dell'Istituto di ricerca spaziale dell'Accademia delle scienze austriaca, ritiene che il CoRoT-7b "Super Earth" recentemente scoperto, che ha meno del doppio della massa della Terra, potrebbe essere il nucleo spogliato di un Pianeta delle dimensioni di Nettuno.

Il team ha utilizzato modelli computerizzati per studiare la possibile perdita di massa atmosferica nel corso di un ciclo di vita stellare per esopianeti a distanze orbitanti inferiori a 0,06 UA, dove i parametri planetari e stellari sono ben noti dalle osservazioni.

Mercurio è il nostro unico vicino in orbita attorno al Sole in quella gamma; Orbite di Venere a circa .72 UA.

I 49 pianeti considerati nello studio includevano giganti di gas caldi, pianeti con masse simili o superiori a quelle di Saturno e Giove e giganti di ghiaccio caldo, pianeti paragonabili a Urano o Nettuno. Tutti gli esopianeti nel campione sono stati scoperti usando il metodo di transito, in cui si deducono le dimensioni e la massa del pianeta osservando quanto la sua stella madre si attenua man mano che il pianeta gli passa davanti.

"Se i dati di transito sono accurati, questi risultati hanno una grande rilevanza per le teorie sulla formazione planetaria", ha affermato Lammer, che presenta i risultati alla Settimana europea di astronomia e scienze spaziali, 20-23 aprile presso l'Università dell'Hertfordshire nel Regno Unito.

"Abbiamo scoperto che il gigante di gas di tipo Giove WASP-12b potrebbe aver perso circa il 20-25 percento della sua massa nel corso della sua vita, ma che altri pianeti extrasolari nel nostro campione avevano una perdita di massa trascurabile. Il nostro modello mostra anche che un importante effetto importante è l'equilibrio tra la pressione dello strato elettricamente carico dell'atmosfera del pianeta e la pressione del vento stellare e delle eiezioni di massa coronale (CME). A orbite più vicine di 0,02 UA, i CME - esplosioni violente dagli strati esterni della stella - sopraffanno la pressione atmosferica dell'esopianeta causandone la perdita di alcune decine di percento della sua massa iniziale durante la sua vita. "

Il team ha scoperto che i giganti gassosi potrebbero evaporare fino alle dimensioni del loro nucleo se orbitassero più vicino di 0,015 UA. I giganti del ghiaccio a bassa densità potrebbero perdere completamente l'involucro di idrogeno a 0,045 UA. I giganti del gas in orbita a oltre 0,02 UA hanno perso circa il 5-7 percento della loro massa. Altri esopianeti hanno perso meno del 2 percento. I risultati suggeriscono che CoRoT-7b potrebbe essere un pianeta evaporato simile a Nettuno, ma non il nucleo di un gigante gassoso più grande. Le simulazioni del modello indicano che i giganti di gas di massa più grandi non avrebbero potuto essere evaporati nell'intervallo di massa determinato per CoRoT-7b.

Per maggiori informazioni:

La settimana europea dell'astronomia e delle scienze spaziali
La Royal Astronomical Society

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