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Mondi rocciosi e stelle ospiti, un legame negli ‘ingredienti’

I pianeti extrasolari di tipo roccioso e le relative stelle ospiti avrebbero un legame che passa per la loro composizione: lo afferma un nuovo studio di Science, che ha preso in esame 22 esemplari di questa categoria di corpi celesti.

L’indagine, illustrata nell’articolo “A compositional link between rocky exoplanets and their host stars”, è stata condotta da un team internazionale di ricercatori, coordinato dall’Istituto di Astrofisica e Scienze dello Spazio dell’Università di Porto. Il gruppo di lavoro si è basato sui dati di sette spettrografi (Harps, EspaDons, Harps-n, Hires, Hds, Graces e Feros) e su modelli informatici.

Il punto di partenza dello studio è stato il processo che porta alla nascita le stelle e i pianeti: queste entità si formano entrambe per accrescimento dal materiale che traggono da un disco circostante. Dal momento che si nutrono degli stessi ingredienti, gli astrofisici hanno ipotizzato che possa esistere un legame tra le loro composizioni e sono andati in cerca di un collegamento tra gli elementi costitutivi degli esopianeti rocciosi – elementi che non possono essere osservati direttamente – e quelli delle stelle ospiti.

I 22 esemplari presi in considerazione per la ricerca appartengono a due sottogruppi specifici: le super-Terre e i super-Mercuri. Questa seconda ‘famiglia’, denominata così in analogia alle super-Terre, è rappresentata da 5 pianeti simili a Mercurio, ma con massa più elevata.

Gli autori del saggio, nell’esaminare ogni corpo celeste, hanno effettuato una stima della sua componente ferrosa, combinando i dati relativi al raggio e alla massa con un modello della sua struttura interna. I risultati di quest’attività sono stati successivamente messi a confronto con i valori del ferro nelle stelle ospiti di ogni esopianeta e il prodotto finale ha mostrato l’esistenza di un legame, ma non in un rapporto di 1:1.

Il valore di questo nesso mostra un’inclinazione maggiore di quattro, che, secondo gli studiosi, sarebbe ascrivibile ai processi di formazione planetaria: tali meccanismi, unitamente alla chimica del disco protoplanetario, svolgono un ruolo significativo nel definire la composizione finale di un pianeta.

Gli scienziati hanno anche rilevato che le super-Terre e i super-Mercuri si mostrano come due ‘famiglie’ distinte con composizioni diverse, attribuibili a differenze nei meccanismi di formazione; ad esempio, i super-Mercuri hanno un contenuto di ferro particolarmente elevato.

I risultati della ricerca, secondo gli autori, schiudono nuovi scenari nell’ambito degli studi sull’evoluzione dei sistemi planetari.

In alto: elaborazione artistica di un esopianeta roccioso (Crediti: Nasa / Jpl-Caltech / R. Hurt, Ipac)

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