I pianeti rocciosi? Molto più strani ed “esotici” di quanto possiamo immaginare

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I pianeti rocciosi sono quelli obiettivamente più interessanti visto che sappiamo per certo che la vita si può evolvere su un pianeta del genere. Purtroppo, tra le migliaia di pianeti che abbiamo scoperto, quelli rocciosi sono anche quelli più difficili da individuare: di solito sono più piccoli e più vicini alla stella, caratteristiche che rendono il rilevamento molto più difficile con i metodi attuali.
Ma quali tipi di roccia potrebbero esistere sui pianeti rocciosi? Un astronomo del NOIRLab, Siyi Xu, ha effettuato uno studio, collaborando con Keith Putirka, un geologo dell’Università statale della California a Fresno, per rispondere a questa domanda. I ricercatori giungono alla conclusione che i pianeti rocciosi probabilmente sono diversi da come ce li aspettiamo, molto più “esotici”.

Nane bianche inquinate

I due ricercatori si sono concentrati sulle nane bianche inquinate. Si tratta di stelle nane bianche, ossia, nuclei densi di stelle che sono collassate sul loro stesse, che hanno accumulato materiali provenienti dai corpi planetari rocciosi che orbitavano intorno a loro. Questi corpi rocciosi possono essere pianeti ma anche asteroidi o corpi rocciosi di varia natura, tutti corpi che però orbitavano intorno alla stella e che poi sono “caduti” al suo interno per poi collassare.
Analizzando l’atmosfera di una nana bianca inquinata è possibile raccogliere indizi su cosa orbitava intorno alla stella originaria. Come spiega il comunicato dell’Association of Universities for Research in Astronomy che ha annunciato lo studio, si inizia cercando elementi che non dovrebbero esistere nell’atmosfera di una nana bianca, quindi elementi diversi da idrogeno ed elio.

Analizzate 23 nane bianche in un raggio di 650 anni luce

È quello che hanno fatto Putirka e Xu: hanno selezionato 23 nane bianche inquinate, tutte presenti in un raggio di circa 650 anni luce dal Sole. Hanno quindi cercato di analizzare, utilizzando i dati raccolti dall’Osservatorio WM Keck alle Hawaii, dal telescopio spaziale Hubble ed altri telescopi, la loro luce per misurare la presenza nelle loro atmosfere di calcio, magnesio, silicio e ferro, i principali componenti delle rocce per come le conosciamo.
Si sono accorti che nelle atmosfere delle nane bianche inquinate erano presenti molti più elementi, cosa che suggerisce che pianeti che orbitano intorno a loro avevano una varietà di rocce molto ampia, anche di più rispetto ai pianeti rocciosi del nostro sistema solare.

Composizioni strane ed insolite

Hanno trovato composizioni così insolite che hanno dovuto usare nuovi nomi per classificare quelli che sono a tutti gli effetti nuovi tipi di rocce che una volta esistevano su questi pianeti. Nomi come “pirosseniti di quarzo” e “duniti di periclasio”.
Secondo Xu si tratta di una regola: la maggior parte dei pianeti che orbitavano intorno a quelle che oggi sono nane bianche inquinate probabilmente era caratterizzata dalla presenza di rocce esotiche, almeno dal nostro punto di vista dato che molte di quelle individuate sembrano essere inesistenti nel nostro sistema solare.

Rocce diverse: pianeti diversi

Non si tratta solo di una caratterizzazione superficiale: come spiega Putirka rocce diverse possono portare a fenomeni diversi sui pianeti. Ad esempio un tipo di roccia, uno che i ricercatori hanno scoperto eseguendo la loro indagine, dovrebbe Risolvere più acqua di quanto fanno le rocce sulla Terra e ciò avrebbe un impatto pesante sulle modalità di sviluppo degli oceani.
Altri tipi di roccia potrebbero invece fondersi in un range di temperatura molto più basso di quanto vediamo sulla Terra. Questo potrebbe portare a croste più spesse oppure più deboli, caratteristiche che influenzerebbero altrettanto pesantemente una eventuale tettonica planetaria.

Probabilmente sono rocce del nucleo e del mantello

Tuttavia i ricercatori specificano che quelli individuati sono probabilmente elementi una volta presenti nelle sezioni interne del pianeta, il nucleo e il mantello, e non sulla crosta superficiale: le percentuali di elementi di rocce provenienti dal nucleo e dal mantello di un pianeta probabilmente sono di molto superiori rispetto agli elementi provenienti dalla crosta.
Dovrebbero essere effettuate indagini più approfondite per capire la composizione primaria della crosta di un pianeta ora incorporato in una nana bianca inquinata.

Note e approfondimenti

  1. Polluted white dwarfs reveal exotic mantle rock types on exoplanets in our solar neighborhood | Nature Communications (IA) (DOI: 10.1038/s41467-021-26403-8)

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