Febbraio 2, 2023

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È stato scoperto un esopianeta gigante gassoso due volte più massiccio della Terra: ScienceAlert

È stato scoperto un esopianeta gigante gassoso due volte più massiccio della Terra: ScienceAlert

Un esopianeta appena pesato ha lasciato gli astronomi sconcertati.

Dopo aver effettuato le misurazioni di un pianeta extrasolare molto piccolo, delle dimensioni di Giove, chiamato HD-114082b, gli scienziati hanno scoperto che le sue caratteristiche non corrispondevano del tutto a nessuno dei due popolari modelli di formazione del pianeta gigante gassoso.

In poche parole, è semplicemente troppo pesante per la sua età.

“Rispetto ai modelli attualmente accettati, HD-114082b è da due a tre volte troppo denso per un giovane gigante gassoso di soli 15 milioni di anni”, ha affermato. spiega l’astrofisica Olga Zakhazy dall’Istituto Max Planck per l’astronomia in Germania.

In orbita attorno a una stella chiamata HD-114082 a circa 300 anni luce di distanza, l’esopianeta è stato oggetto di un’intensa campagna di raccolta dati. Con soli 15 milioni di anni, HD-114082b è uno degli esopianeti più giovani mai scoperti e la comprensione delle sue proprietà può fornire indizi su come si formano i pianeti, un processo non del tutto compreso.

Sono necessari due tipi di dati per caratterizzare in modo completo un esopianeta, in base al suo effetto sulla sua stella ospite. I dati di transito sono una registrazione del modo in cui la luce di una stella si affievolisce quando un esopianeta in orbita le passa davanti. Se sappiamo quanto è luminosa la stella, questo debole oscuramento può rivelare le dimensioni di un pianeta extrasolare.

I dati sulla velocità radiale, d’altra parte, sono una registrazione di quanto la stella oscilla sul posto in risposta all’attrazione gravitazionale dei pianeti esterni. Se conosciamo la massa della stella, l’ampiezza della sua oscillazione può darci la massa dell’esopianeta.

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Per quasi quattro anni, i ricercatori hanno raccolto osservazioni sulla velocità radiale di HD-114082. Utilizzando i dati raccolti sul transito e sulla velocità radiale, i ricercatori hanno determinato che HD-114082b ha un raggio simile Giove – Ma la massa di Giove è 8 volte maggiore. Ciò significa che la densità dell’esopianeta è quasi il doppio di quella della Terra e circa 10 volte quella di Giove.

Le dimensioni e la massa di questo piccolo esopianeta indicano che è improbabile che sia un pianeta roccioso molto grande; limiti superiori attorno ad esso 3 il raggio della Terra E il 25 masse terrestri.

C’è anche una gamma di densità molto piccola negli esopianeti rocciosi. Al di sopra di questa gamma, il corpo diventa più intensoE la gravità del pianeta inizia a contenere un’importante atmosfera di idrogeno ed elio.

HD-114082b supera significativamente questi parametri, il che significa che è un gigante gassoso. Ma gli astronomi non sanno come sia successo.

“Pensiamo che i pianeti giganti possano formarsi in due modi possibili”, afferma l’astronomo Ralph Lönnhardt mpia. “Entrambi si verificano all’interno di un disco protoplanetario di gas e polvere distribuiti attorno a una giovane stella centrale”.

Entrambi i metodi sono indicati come “avvio a freddo” o “avvio a caldo”. All’inizio a freddo, si pensa che l’esopianeta si formi, ciottolo dopo ciottolo, dai detriti nel disco in orbita attorno alla stella.

I pezzi si attraggono, prima elettrostaticamente, poi gravitazionalmente. Maggiore è la massa, più velocemente cresce, fino a diventare abbastanza massiccio da innescare un accumulo incontrollato di idrogeno ed elio, i due elementi più leggeri dell’universo, creando un enorme involucro gassoso attorno a un nucleo roccioso.

Dato che i gas perdono calore mentre cadono verso il nucleo del pianeta e formano l’atmosfera, è vista come un’opzione relativamente interessante.

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Un hot start è anche noto come instabilità del disco e si pensa che si verifichi quando una regione vorticosa di instabilità nel disco collassa direttamente su se stessa per gravità. L’oggetto risultante è un esopianeta completamente formato senza nucleo roccioso, poiché i gas trattengono una parte maggiore del loro calore.

Gli esopianeti che sperimentano un avvio a freddo o un avvio a caldo devono raffreddarsi a velocità diverse, risultando in caratteristiche distinte che dovremmo essere in grado di osservare.

I ricercatori affermano che le caratteristiche dell’HD-114082b non si adattano al modello hot-start. Le loro dimensioni e massa sono più coerenti con l’accrescimento primario. Ma anche allora, è ancora abbastanza massiccio per le sue dimensioni. O contiene un nucleo insolito o sta succedendo qualcos’altro.

“È troppo presto per rinunciare all’idea di un inizio a caldo”, dice Lönnhardt. “Tutto quello che possiamo dire è che ancora non comprendiamo molto bene la formazione dei pianeti giganti”.

Gli esopianeti sono uno dei tre pianeti che sappiamo avere meno di 30 milioni di anni e per i quali gli astronomi hanno ottenuto misurazioni di raggio e massa. Finora, tutti e tre sembrano essere incompatibili con il modello di instabilità del disco.

Tre è chiaramente una dimensione del campione molto piccola, ma tre su tre indica che l’accumulazione primaria è probabilmente la più comune delle due.

“Sebbene siano necessari più pianeti di questo tipo per confermare questa tendenza, riteniamo che i teorici dovrebbero iniziare a rivalutare i loro calcoli”. Zachozai dice.

“È entusiasmante il modo in cui i nostri risultati osservativi alimentano la teoria della formazione dei pianeti. Aiutano a migliorare la nostra conoscenza su come crescono questi pianeti giganti e ci dicono dove si trovano le lacune nella nostra comprensione”.

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Ricerca pubblicata in Astronomia e astrofisica.