Sebbene il nostro Sistema Solare contenga solo una "Terra normale", gli astronomi prevedono che altri sistemi potrebbero contenere "Super Terre"; pianeti rocciosi con più volte la massa del nostro pianeta. Poiché le stelle nane rosse hanno meno massa, non sono in grado di aggrapparsi al gas più leggero che va a formare giganti gassosi. I restanti elementi più pesanti hanno il tempo di formare pianeti terrestri molto massicci.
Una nuova spiegazione per formare "super-terre" suggerisce che è più probabile che si trovino in orbita attorno a stelle nane rosse - il tipo più abbondante di stelle - rispetto ai pianeti giganti gassosi come Giove e Saturno. La teoria, del Dr. Alan Boss del Dipartimento di Magnetismo Terrestre della Carnegie Institution, descrive un meccanismo in base al quale le radiazioni UV provenienti da una stella massiccia vicina si spogliano dell'involucro gassoso di un pianeta esponendo una super-Terra. Il lavoro, pubblicato nel 10 giugno 2006, Astrophysical Journal (Letters), spiega le scoperte recenti del pianeta extrasolare con il metodo di microlensing.
Le super-terre hanno masse che variano tra quelle della Terra e di Nettuno ma hanno composizioni sconosciute. "Delle 300 stelle più vicine al Sole, almeno 230 sono stelle nane rosse, con masse inferiori alla metà di quelle del nostro Sole", afferma Boss. "Poiché le stelle vicine sono i luoghi più facili in cui cercare altri pianeti simili alla Terra, è importante cercare di prevedere quali tipi di sistemi planetari potrebbero avere e ciò significa cercare di capire come possono formarsi i loro pianeti".
Recentemente, sono state presentate prove per forse il pianeta di massa più bassa trovato finora in orbita attorno a una stella di sequenza principale come il Sole. È stato trovato da un consorzio internazionale di astronomi attraverso un evento di microlensing, in cui una stella in primo piano amplifica la luce da una stella molto più lontana piegando la luce della stella di sfondo nella nostra direzione, un effetto previsto da Einstein. Inoltre, hanno osservato anche un schiarimento secondario, coerente con la presenza di un pianeta di massa di circa 5,5-Terra in orbita attorno alla stella di primo piano a una distanza simile alla cintura di asteroidi nel nostro Sistema Solare. Mentre l'identità della stella in primo piano è sconosciuta, è molto probabilmente una stella nana rossa (M nana). Successivamente sono state presentate prove di microlensing da parte di un pianeta di massa di 13 terre attorno a un altro nano rosso.
I team di rilevamento microlensing hanno interpretato le loro scoperte come prova che le super-terre possono formarsi attorno alle stelle nane rosse con lo stesso processo che ha portato alla formazione della Terra e di altri pianeti terrestri nel nostro Sistema Solare, vale a dire collisioni tra corpi solidi progressivamente più grandi. Questo processo è così lento, tuttavia, che è improbabile che porti alla formazione di pianeti giganti gassosi attorno a nane rosse, perché è probabile che il gas del disco scompaia prima che i corpi solidi possano crescere abbastanza grandi da catturare qualsiasi gas. Tuttavia, i team di microlensing avevano precedentemente trovato prove per due pianeti giganti di gas con masse simili a quelle di Giove attorno ad altre due stelle nane rosse. Dato che un numero uguale di pianeti sia giganti che super-terrestri è stato rilevato mediante microlensing, eppure i primi sono più facili da rilevare, hanno sostenuto che ci devono essere molti meno pianeti giganti rispetto alle super-terre.
Boss stava riflettendo su queste scoperte mentre era seduto nella hall di un hotel a Houston quando gli venne in mente una nuova spiegazione per i quattro pianeti microlensing. In precedenza aveva dimostrato che le stelle nane rosse probabilmente formavano rapidamente protopianeti giganti gassosi dal meccanismo di instabilità del disco, per cui il disco gassoso forma bracci a spirale e protopianeti auto-gravitanti che sarebbero diventati Giove in assenza di interferenze. Tuttavia, la maggior parte delle stelle si forma in regioni dove alla fine si formano enormi stelle O. Tali stelle emettono immense quantità di radiazioni ultraviolette (UV), che rimuovono il gas del disco intorno alle giovani stelle, esponendo i loro protopianeti esterni ai raggi UV e strappando via le loro buste gassose. Nel 2002 Boss e i suoi colleghi Carnegie, George Wetherill e Nader Haghighipour (ora all'Università delle Hawaii), hanno proposto questa spiegazione per formare Urano e Nettuno, che hanno masse simili a quelle delle super-terre.
"Mi sono reso conto che, poiché lo stripping UV dipende dalla massa della stella centrale, le super-terre dovrebbero essere trovate su orbite molto più piccole attorno a una nana rossa che attorno al Sole", afferma Boss. "Questa idea prevede naturalmente che le nane rosse che si formano vicino a stelle massicce finiranno con super-terre in orbita alle distanze in cui le super-terre sono state trovate mediante microlensing." Le nane rosse che si formano in assenza di stelle massicce non subiranno lo stripping UV e quindi formeranno pianeti giganti gassosi a queste distanze, invece delle super-Terre. Tali stelle sono in minoranza, quindi le nane rosse dovrebbero essere orbitate principalmente dalle super-terre a distanze asteroidi e oltre. Questa previsione concorda con i rilevamenti di microlensing fino ad oggi.
Resta da vedere se le previsioni teoriche di Boss saranno verificate dalle ricerche di microlensing in corso e dalle missioni di rilevamento del pianeta basate sullo spazio pianificate dalla NASA e dall'Agenzia spaziale europea. Determinare le composizioni delle super-terre sarà una grande sfida con importanti implicazioni per la loro abitabilità.
Fonte originale: Carnegie News Release
