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Perché Nettuno non ha “cugini”?

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L’insolito esiguo numero di “nettuni caldi” nella Galassia è dovuto al fatto che tutti questi pianeti sono riscaldati violentemente dalle loro stelle e, dunque, perdono velocemente la propria atmosfera. Questo l’argomento dell’articolo pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics in cui descrivono un nuovo pianeta di questo tipo.

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"Per la prima volta abbiamo scoperto un pianeta che perde la propria atmosfera così velocemente che questo processo influisce sulla sua futura evoluzione. Il pianeta ha perso già più di un terzo della sua massa. Prima non sospettavamo nemmeno che questo fenomeno fosse legato all'assenza di analoghi del pianeta Nettuno. La sua esistenza spiega perché troviamo così tante super-Terre", spiega Vincent Bourrier dell'Università di Ginevra.

Negli ultimi 10 anni gli astronomi hanno scoperto migliaia di pianeti al di fuori del Sistema Solare, parte dei quali si è rivelata simile alla Terra per dimensioni. Altri, invece, sono copie di Giove. Al momento i planetologi stanno lavorando attivamente allo studio delle loro atmosfere per determinare se su di essi possa esistere la vita e per capire come si sono formati.

I giganti gassosi di medie dimensioni, simili a Nettuno e Urano, sono una rarità: infatti, al momento gli studiosi ne conoscono solo alcune decine. Tuttavia, la teoria sostiene che questi pianeti siano i più numerosi nella Galassia. La domanda che sorge spontanea è: perché non è così?

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Bourrier e i suoi colleghi da anni cercano una risposta a questa domanda studiando le caratteristiche dei già noti "nettuni caldi" e scoprendo nuovi pianeti di questi tipo nei sistemi solari vicini. Ad esempio, un anno fa hanno scoperto che il pianeta GJ 436b, il primo corpo celeste di questo tipo ad essere scoperto, sta perdendo velocemente la propria atmosfera e che il suo moto avviene attorno a un'insolita orbita "verticale".

Queste scoperte hanno indotto gli scienziati a pensare che i pianeti di questo tipo, posti vicino a una stella, possano perdere la propria atmosfera ancor più velocemente.

Sono riusciti a verificare quest'ipotesi dopo la scoperta di un altro piccolo gigante gassoso, il pianeta GJ 3470b nella costellazione del Cancro, distante dalla Terra solo 97 anni luce. Questo pianeta ha più meno le stesse dimensioni e la stessa massa di GJ 436b, cioè circa 20 volte più pesante della Terra e 4,5 volte più grande di questa. A differenza di GJ 436b questo nettuno caldo si trova vicino non a una nana rossa, ma a una stella più grande e luminosa simile al Sole. Questo ha permesso agli scienziati di verificare se tale vicinanza alla stella influisca sull'atmosfera dei pianeti.

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È stato dimostrato che l'atmosfera del pianeta evapora a una velocità incredibilmente elevata: ogni secondo il pianeta perde circa 15.000 tonnellate di idrogeno e altri gas. Dunque, GJ 3470b perde circa tra il 10 e il 16% della propria massa ogni miliardo di anni, cioè 100 volte più velocemente rispetto alla perdita di gas superficiali su GJ 436b.

Considerata l'età del pianeta (circa 2 miliardi di anni), questo si è ridotto di un terzo durante la sua esistenza. Se questo processo continuerà in futuro, del pianeta resterà solamente il nucleo roccioso simile per dimensione a una tipica super-Terra.

Simili processi, ritiene Bourrier, spiegano il motivo per cui i nettuni caldi siano così rari: perlopiù si riducono in pianeti rocciosi o diventano "mini-nettuni" in seguito al processo di evaporazione. 

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