Tre super-Terre per una stella. Pubblicato su MNRAS lo studio “Masses and radii for the three super-Earths orbiting GJ 9827, and implications for the composition of small exoplanets” di K. Rice (University of Edinburgh)

Le super-Terre sono pianeti con un raggio compreso tra quello terrestre e quello nettuniano (circa 4 volte quello della Terra) ed un periodo di rotazione minore di 100 giorni. Sebbene questa tipologia di pianeti non sia presente nel Sistema Solare, essa appare essere comune nella Galassia. Le spuer-Terre sono interessante anche perchè popolano una gap nella distribuzione di raggi degli esopianeti scoperti finora che sembra nascondere importanti implicazioni sul meccanismo di formazione ed evoluzione iniziale dei pianeti.

 

Pianeti con un raggio minore di 1.5 raggi terrestri, infatti, tendono ad essere prevalentemente rocciosi, mentre pianeti con un raggio maggiore di 2 raggi terrestri tendono a mantenere una ricca atmosfera e possono dar vita a pianeti gassosi. Questi due diversi percorsi evolutivi possono dipendere anche dall’intensità della radiazione energetica (UV ed ai raggi X) che irradia il pianeta ed il suo ambiente di formazione. In particolare, questa radiazione (che può essere emessa sia dalla stella centrale che da stelle vicine) riscalda il gas a temperature maggiori di qualche migliaio di gradi, facendolo “evaporare” (processo di fotoevaporazione). Di conseguenza, pianeti formati in ambienti fortemente irradiati da radiazione UV ed ai raggi X possono perdere rapidamente la loro atmosfera e popolare la famiglia dei pianeti rocciosi più piccoli, mentre pianeti che non hanno subito il processo di fotoevaporazione possono accrescere più gas e diventare dei giganti gassosi.

 

In questo contesto, la caratterizzazione di pianeti classificati come super-Terre è quindi di grande importanza. Il team internazionale guidato da K. Rice (University of Edinburgh), a cui hanno partecipato gli astronomi Laura Affer e Giuseppina Micela dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, ha analizzato il sistema esoplanetario della stella GJ 9827 (con 0.6 masse solari ed una temperatura efficace di 4300 gradi) noto per essere composto da tre super-Terre. Lo studio è stato condotto analizzando la curva di luce (variazione del flusso di radiazione in funzione del tempo) di questa stella osservata con il satellite della NASA Kepler, e 43 osservazioni spettroscopiche ottenute con HARPS-N montato al Telescopio Nazionale Galileo. Gli autori hanno confermato la natura dei tre esopianeti come tre super-Terre: GJ 9827 b è un pianeta di 1.6 raggi terrestri ed un periodo orbitale di 1.2 giorni; GJ 9827 c ha un raggio di 1.2 raggi terrestri ed un periodo di 3.6 giorni, infine GJ 9827 d 2.0 raggi terrestri e 6.2 giorni. Le masse dei pianeti b e d sono simili (4.9 e 4.0 masse terrestri, rispettivamente), mentre la massa del pianeta c non è ben vincolata. Nonostante le masse simili, il pianeta GJ 9827 b è probabilmente un pianeta roccioso con un nucleo ferroso, mentre GJ 9827 d ha più probabilmente mantenuto un’atmosfera più ricca. Il sistema esoplanetario di GJ 9827 è quindi un sistema particolarmente interessante, in quanto ospita almeno due pianeti a cavallo della gap nella distribuzione dei raggi esoplanetari che può essere legata al meccanismo di formazione di questa classe di esopianeti. I risultati dello studio “Masses and radii for the three super-Earths orbiting GJ 9827, and implications for the composition of small exoplanets” sono stati pubblicato da Monthly Notices of the Royal Accademic Society.

 

La figura (link) mostra la distribuzione massa vs. raggio dei pianeti di GJ 9827 insieme agli esopianeti inclusi nella Extrasolar Planets Encyclopaedia

 

di Mario Giuseppe Guarcello    ( segui @mguarce)