Spazio

I pianeti di TRAPPIST-1 sono fratelli anche nella composizione

Gli esopianeti del sistema TRAPPIST-1 hanno tra loro una densità simile e diversa da quella terrestre. Ci sono diverse ipotesi sulla loro composizione.

Attorno a una nana rossa ultrafredda, a 40 anni luce da noi, orbitano sette pianeti rocciosi di dimensioni simili al nostro: è la famiglia di TRAPPIST-1, la più numerosa tribù di possibili "nuove Terre" mai individuata attorno a una singola stella. Un articolo pubblicato di recente sul Planetary Science Journal fornisce le stime più accurate finora sulla densità di questi esopianeti: informazioni importanti per far luce sulla loro peculiare composizione. Il lavoro è stato possibile grazie a ripetute osservazioni dei transiti dei pianeti di TRAPPIST-1 davanti alla loro stella, condotte prima con il telescopio spaziale Spitzer e poi perfezionate con i dati di telescopi terrestri, di Hubble e di Kepler.

Già il fatto che i sette pianeti di TRAPPIST-1 abbiano tra loro densità simili è peculiare, se pensiamo al Sistema Solare. Naturalmente la densità di giganti gassosi come Saturno è molto diversa da quella terrestre, ma grosse differenze si notano anche tra gli stessi pianeti rocciosi: Marte è per esempio significativamente meno denso di Mercurio, Venere e Terra.

Poiché i pianeti di TRAPPIST-1 sono di tipo roccioso si ritiene che, come la Terra, siano composti da ferro, ossigeno, magnesio e silicio. Sono però le proporzioni tra questi elementi a cambiare: i pianeti del sistema TRAPPIST-1 hanno una densità circa l'8% inferiore a quella terrestre, una caratteristica che potrebbe dipendere da tre diverse ragioni.

TRova le differenze. La prima ipotesi è che siano tutti ricchi d'acqua: se il 5% della loro massa fosse costituita da acqua e il resto avesse una composizione simile a quella Terra, i conti sulla densità tornerebbero. Ma questo 5% è un valore molto elevato, improbabile per i tre pianeti più interni e caldi del sistema: per fare un confronto, soltanto lo 0,1% della massa del nostro Pianeta blu è costituito da acqua. Sarebbe pertanto improbabile che i quattro pianeti esterni potenzialmente più ricchi d'acqua abbiano la stessa densità dei tre pianeti interni dalle temperature infernali.

Le altre due più probabili spiegazioni si concentrano sul contenuto di ferro dei pianeti di TRAPPIST-1, che potrebbero avere la stessa composizione della Terra, ma con meno ferro in percentuale (il 21% della massa totale anziché il 32% come la Terra). Un'altra possibilità è che questi pianeti, anziché meno ferro abbiano più ossido di ferro: l'abbondanza di ossigeno aiuterebbe a ridurre la densità.

Ferro e ruggine. Più probabile è che la verità stia da qualche parte nel mezzo, come spiega Eric Agol, Professore di Astronomia dell'Università di Washington e primo autore dello studio: «La minore densità potrebbe essere causata da una combinazione dei due scenari, meno ferro in totale e un po' di ferro ossidato come su Marte». Il Pianeta Rosso deve il suo colore superficiale proprio all'ossido di ferro (ruggine), ma a differenza di Marte, gli esopianeti di TRAPPIST-1 potrebbero non avere un nucleo di ferro solido non ossidato.

2 febbraio 2021 Elisabetta Intini
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