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Gli astronomi hanno individuato un mondo in disintegrazione che viene distrutto dalla sua stella, fornendo una finestra unica sulla fine della vita di un pianeta.
Un pianeta che orbita troppo vicino alla sua stella può disintegrarsi per l’ intenso calore.
Gli astronomi hanno individuato questo spettacolo: un pianeta che viene inghiottito dalla sua stella ospite.
Presentata al 245° meeting dell’American Astronomical Society (AAS), questa scoperta è stata fatta utilizzando il Transiting Exoplanet Satellite Survey (TESS), che cerca transiti, o oscuramenti periodici nella luce di una stella quando vediamo un pianeta incrociarsi davanti ad essa.
Mentre TESS di solito cattura un breve avvallamento che indica il transito di un pianeta, la firma unica in un’osservazione di TESS indica invece una lunga coda simile a una cometa che segue il suo pianeta in disintegrazione e circonda parzialmente la stella.
“Siamo davvero, davvero fortunati ad assistere alle ultime ore [figurative] di questo pianeta morente”, ha detto Marc Hon (MIT), che ha guidato lo studio dettagliando il risultato.
Questo mondo fatiscente è solo il quarto pianeta di questo tipo scoperto fino ad oggi e il primo individuato da TESS.
L’obiettivo è uno studio convincente sulle proprietà di un mondo in disintegrazione, fornendo una finestra unica sulla fine della vita di un pianeta.
Nella sua ricerca di altri mondi, TESS ha identificato dozzine di piccoli mondi rocciosi che orbitano attorno alle loro stelle ospiti molto più vicino di quanto la Terra orbiti intorno al Sole, le loro superfici si riscaldano fino a 2.000 ° C, abbastanza calde da far evaporare la roccia.
“Questi piccoli mondi rocciosi vengono arrostiti”, ha detto Hon in una conferenza stampa dell’AAS.
I pianeti diventano fusi, con “oceani di lava” e “atmosfere di vapore roccioso”. E a volte, i pianeti subiscono una catastrofica perdita di massa, disintegrandosi del tutto.
La scoperta appena annunciata, denominata BD+05 4868 Ab, orbita a soli 0,02 unità astronomiche da una stella arancione di classe K a soli 140 anni luce di distanza dalla Terra.
Il team è stato in grado di determinare le proprietà chiave di questo mondo da una curva di luce composta da 29 dei suoi transiti.
Gli astronomi hanno osservato eventi di oscuramento profondi e periodici ogni 30,5 ore, con transiti che si sono verificati all’improvviso ma solo gradualmente sono tornati alla piena luminosità.
Il team pensa che le grandi nuvole di polvere stiano aiutando a bloccare circa l’1% della luce stellare ad ogni giro.
“In realtà non si vede il pianeta – è troppo piccolo – ma c’è questa grande coda di polvere che oscura la luce dalla stella stessa”, ha teorizzato Hon.
La forma di questo evento di oscuramento è diversa da qualsiasi altro che abbiamo mai visto su un tipico pianeta”.
Il team ha analizzato la forma della curva di luce, scoprendo che il pianeta in realtà sfoggia due code: una coda posteriore più lunga e una coda anteriore più corta.
La coda posteriore si estende per 9 milioni di chilometri, coprendo circa la metà dell’orbita stretta del pianeta.
Il team ha determinato le dimensioni e la composizione delle code di polvere simulando il modo in cui la radiazione della stella disperderebbe le particelle.
Le particelle più grandi, delle dimensioni di una sabbia del deserto, si raccolgono attorno alla coda principale, mentre i granelli più piccoli delle dimensioni di particelle di fuliggine si accumulano lungo la coda posteriore.
La comprensione delle code di polvere ha permesso al team di calcolare la perdita di massa del pianeta, che ammonta al valore di materiale di una Luna ogni milione di anni.
“Se assumiamo che questo pianeta sia davvero piccolo come Mercurio o la Luna, allora questa perdita di massa, questo tasso di perdita di materiale, è catastrofico”, ha detto Hon.
“Il pianeta evaporerà completamente, o si disintegrerà, entro i prossimi 1 o 2 milioni di anni”.
Nella vita di un pianeta, questo è un battito di ciglia.
La disintegrazione dei pianeti è un “processo fuori controllo”, secondo Hon: i pianeti più grandi perdono materiale più lentamente per evaporazione, ma si disintegrano più velocemente man mano che diventano progressivamente più piccoli.
Il team pensa quindi che il pianeta sia piccolo a causa della sua grande nube di polvere, ma le sue dimensioni originali rimangono sconosciute.
Questo potrebbe cambiare con le osservazioni della polvere del pianeta, che potrebbero far luce all’interno del pianeta.
Il team spera di raccogliere più indizi osservando lo spettro di trasmissione del pianeta utilizzando il telescopio spaziale James Webb.
Quando la luce della stella viene filtrata, o trasmessa, attraverso le code di polvere, il materiale in quelle code assorbirà determinate lunghezze d’onda della luce.
Webb ha già osservato lo spettro delle nubi di polvere di un altro pianeta in disintegrazione, K2-22b, trovando tracce di vapore di ghiaccio, un risultato presentato alla stessa conferenza stampa dell’AAS.
Sia K2-22b che BD+05 4868 Ab vivono in sistemi stellari binari, e la dinamica orbitale tra le due stelle potrebbe aver contribuito alla spirale verso l’interno dei pianeti.
La presenza di ghiaccio in K2-22b suggerisce che il pianeta potrebbe essersi formato lontano dalla sua stella, migrando più vicino dalle interazioni gravitazionali.
Nick Tusay (Penn State), che ha presentato i risultati di K2-22b, ha descritto un potenziale scenario in cui le stelle binarie “si lanciano palle di neve l’una contro l’altra”.
“Sospettiamo che la dinamica del sistema binario possa essere in gioco sia per K2-22b che per BD+05 4868 Ab”, ha concordato Hon. Tuttavia, sono necessari ulteriori lavori per capire come un sistema binario influenzi le orbite dei suoi pianeti.
L’estensione delle code di polvere, così come la luminosità della stella ospite e la vicinanza alla Terra, rendono il sistema ideale per le osservazioni di follow-up con JWST.
La scoperta di BD+05 4868 Ab è un’opportunità unica per saperne di più sulla morte infuocata di un pianeta mentre avviene in tempo reale.
