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Un nuovo studio di astrogeologia suggerisce che la maggior parte degli esopianeti rocciosi nelle vicinanze sono abbastanza diversi da qualsiasi cosa nel nostro sistema solare.
Gli astronomi hanno scoperto migliaia di pianeti in orbita attorno alle stelle della nostra galassia, noti come esopianeti. Tuttavia, è difficile sapere di cosa sono fatti esattamente questi pianeti, o se qualcuno assomiglia alla Terra.
Per cercare di scoprirlo, l’astronomo Siyi Xu del NOIRLab di NSF ha collaborato con il geologo Keith Putirka della California State University, Fresno, per studiare le atmosfere di stelle che sono conosciute come nane bianche inquinate.
Questi sono i nuclei densi e collassati di stelle un tempo normali come il Sole che contengono materiale estraneo proveniente da pianeti, asteroidi o altri corpi rocciosi che una volta orbitavano attorno alla stella ma alla fine sono precipitati nella nana bianca e “contaminano” la sua atmosfera.
Cercando elementi che non esisterebbero naturalmente nell’atmosfera di una nana bianca (qualcosa di diverso dall’idrogeno e dall’elio), gli scienziati possono capire di cosa fossero fatti gli oggetti planetari rocciosi caduti nella stella.
Putirka e Xu hanno esaminato 23 nane bianche inquinate, tutte a circa 650 anni luce dal Sole, dove calcio, silicio, magnesio e ferro sono stati misurati con precisione utilizzando lo spettrometro Echelle ad alta risoluzione (HIRES) dell’Osservatorio W.M. Keck su Maunakea alle Hawaii, il telescopio spaziale Hubble e altri osservatori. Gli scienziati hanno quindi utilizzato le abbondanze misurate di quegli elementi per ricostruire la natura dei minerali e rocce.
”Combinare l’alta sensibilità dello strumento HIRES di Keck e dello spettrografo cosmico delle origini di Hubble è il modo migliore per misurare le composizioni chimiche dei materiali planetari extrasolari su nane bianche inquinate”, ha detto Xu.
I risultati di Putirka e Xu sono pubblicati su Nature Communications.
Hanno scoperto che i loro pianeti avevano una più ampia varietà di tipi di roccia rispetto ai pianeti del Sistema Solare. In effetti, alcune delle composizioni sono così insolite che Putirka e Xu hanno dovuto creare nuovi nomi (come “pirosseniti di quarzo” e “dunite periclasi”) per classificare i nuovi tipi di roccia che devono essere esistiti su quei pianeti.
”Mentre alcuni esopianeti che un tempo orbitavano attorno a nane bianche inquinate sembrano simili alla Terra, la maggior parte ha tipi di roccia che sono esotici per il nostro sistema solare”, ha detto Xu. “Non hanno controparti dirette nel sistema solare”.
Putirka descrive cosa potrebbero significare questi nuovi tipi di roccia per i mondi a cui appartengono.
”Alcuni dei tipi di roccia che vediamo dai dati dissolverebbero più acqua e potrebbero avere un impatto sul modo in cui gli oceani sono sviluppati”, ha spiegato. “Alcuni tipi di roccia potrebbero sciogliersi a temperature molto più basse e produrre una crosta più spessa rispetto alle rocce terrestri, e alcuni tipi di roccia potrebbero essere più deboli, il che potrebbe facilitare lo sviluppo della tettonica a placche”.
Inoltre, Putirka e Xu affermano che gli alti livelli di magnesio e i bassi livelli di silicio misurati nelle atmosfere delle nane bianche suggeriscono che i detriti rocciosi rilevati provenivano probabilmente dall’interno dei pianeti – dal mantello, non dalla loro crosta.
Secondo Xu, l’accoppiamento di un astronomo e un geologo è stata la chiave per svelare i segreti nascosti nelle atmosfere delle nane bianche inquinate.
”Ho incontrato Keith Putirka a una conferenza ed ero entusiasta che potesse aiutarmi a capire i sistemi che stavo osservando. Mi ha insegnato geologia e io gli ho insegnato astronomia, e abbiamo capito come dare un senso a questi misteriosi sistemi esoplanetari”.
