10 fatti planetari che si estendono oltre il nostro Sistema Solare

È difficile da immaginare, ma nel 1990, l'anno in cui fu lanciato il telescopio spaziale Hubble, non avevamo ancora scoperto un solo pianeta oltre a quelli del nostro Sistema Solare. Eravamo abbastanza certi che esistessero, ma non sapevamo se fossero rari, comuni o ovunque. Non sapevamo se i pianeti rocciosi o i giganti gassosi fossero pianeti “normali” o se esistessero altri tipi che il nostro Sistema Solare non possiede. E nel bene e nel male, abbiamo operato partendo dal presupposto che il nostro Sistema Solare fosse relativamente tipico e che la sua struttura, composta da pianeti rocciosi interni, una fascia di asteroidi, giganti gassosi e una fascia di Kuiper e una nube di Oort al di là di essi, sarebbe stata la soluzione ideale. modello per la maggior parte, se non tutti, gli altri sistemi planetari.

Che corsa sfrenata sono stati gli ultimi 30 anni circa, e quanto hanno ribaltato le nostre ipotesi. Con oltre 5000 esopianeti ora al nostro attivo e molti altri dischi protoplanetari (dove si formano i pianeti) che sono stati fotografati direttamente, ora ci rendiamo conto che gran parte di ciò che inizialmente pensavamo fosse del tutto troppo presuntuoso da parte nostra e che la natura è piena di sorprese. Ecco 10 fatti planetari che avrebbero sorpreso praticamente ogni astronomo attivo nel 1990, e potrebbero sorprenderti ancora oggi!

1.) Non tutte le star possono averli . Una delle prime sorprese che attendevano gli scienziati degli esopianeti arrivò quando la missione Kepler iniziò ad esaminare un vasto campo di oltre 100.000 stelle, alla ricerca di transiti planetari. Quando un pianeta passa davanti alla sua stella madre, blocca una frazione della luce della stella. Man mano che si accumulano orbite multiple e transiti multipli, possiamo definire meglio la distanza orbitale e la dimensione fisica dell’esopianeta. Inizialmente, in base al numero di stelle che stavamo osservando e alle possibilità geometriche di avere un transito osservabile dalla nostra particolare linea di vista, sembrava che forse circa il 100% delle stelle avesse dei pianeti.

Ma si scopre che non è così. Quando classifichiamo le stelle in base alla metallicità, o alla percentuale di elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio all'interno della stella, si verifica un chiaro calo delle abbondanze planetarie. Praticamente tutte le stelle con il 25% o più degli elementi pesanti presenti nel Sole hanno pianeti, solo una frazione delle stelle con tra il 10 e il 25% degli elementi pesanti del Sole hanno pianeti e solo due o tre stelle con meno del 10% degli elementi pesanti del Sole hanno pianeti. Gli elementi pesanti del Sole hanno dei pianeti. A meno che non ti formi da materiale sufficientemente arricchito da precedenti generazioni di stelle, è improbabile che la tua stella abbia pianeti.

2.) I Super-Nettuno (o Mini-Saturni) sono rari . Sapevamo, dal nostro Sistema Solare, che i pianeti giganti gassosi avevano almeno due dimensioni diverse: circa quattro volte il raggio terrestre, come Nettuno e Urano, e circa dieci volte il raggio terrestre, come Giove e Saturno. Ma cos’altro troveremmo? Queste dimensioni di mondi sarebbero comuni o rare? Sarebbero stati trovati un gran numero di pianeti giganti gassosi con proprietà diverse da quelle trovate nel nostro Sistema Solare, come i super-Giove, i "tweeners" che erano tra Nettuno e Saturno in termini di dimensioni, o i mini-Nettuno?

Si scopre che sia i pianeti delle dimensioni di Giove che quelli di Nettuno sono molto comuni, e anche i mini-Nettuno sono ancora più comuni dei mondi nettuniani. Ma tra le dimensioni di Nettuno e Saturno ci sono pochissimi pianeti, suggerendo che c'è qualche ragione fisica per cui i pianeti tendono a evitare di formarsi con dimensioni comprese tra 5 e 9 raggi terrestri. Questo motivo è ancora in fase di studio, ma è fantastico sapere che Nettuno e Giove sono comuni, mentre i mondi intermedi no!

3.) I giganti gassosi ultradistanti sono abbastanza comuni . Qui nel nostro Sistema Solare c'è una grande "scogliera" oltre 30 volte la distanza Terra-Sole, o 30 unità astronomiche (UA). Abbiamo otto pianeti principali all'interno di quella distanza, ma nessuno è grande quanto il pianeta più piccolo, Mercurio, oltre quella distanza.

Ma intorno a molte stelle ci sono pianeti giganti situati a grande distanza: 50 UA, 100 UA o anche diverse centinaia di UA dalla stella principale del loro sistema. Alcuni di questi pianeti sono così grandi che i loro nuclei superano 1 milione di K di temperatura, consentendo loro di fondere il deuterio e diventare nane brune, mentre altri scendono al di sotto di quella soglia di massa e generano invece solo luce infrarossa, simile a Giove.