SCIENZA & DINTORNI

Divulgazione storica e scientifica – DIRETTORE Fabiana Leoncavallo

Scoperte delle croste di pianeti rocciosi su quattro stelle morenti

Un team di astronomi dell’Università di Warwick ha scoperto all’interno delle atmosfere di quattro nane bianche, un’abbondante presenza di litio e potassio, componenti analoghi a quelli individuati nella crosta terrestre.

Il team ritiene interessante la scoperta perché le nane bianche in cui sono stati scoperti i componenti, sono tra le più antiche della nostra galassia. Infatti, le quattro stelle potrebbero divenire la sede di alcuni fra i sistemi planetari più antichi mai scoperti fino ad oggi.

Il team a rilevato la firma chimica di resti vaporizzati di pianeti rocciosi nelle atmosfere delle quattro nane bianche. Ciò potrebbe essere un segno evidente che questi relitti stellari potrebbero celare dei sistemi planetari.

La scoperta, che è stata pubblicata su Nature Astronomy, è stata svolta dal team di astronomi guidato da Mark Hollands, ricercatore post-dottorato dell’Università di Warwick.

La scoperta è stata effettuata mentre il team analizzava i dati raccolti dal satellite GAIA dell’agenzia Spaziale Europea di oltre mille nane bianche. Ed è stato proprio mentre effettuava le analisi che ha individuato un segnale insolito proveniente dalla nana bianca Lhs 2534.

L’insolito segnale è stato registrato, grazie ai dati forniti dalle osservazioni spettroscopiche, anche in altre tre nane bianche tra quelle analizzate, la Wd J2317+1830, la Wd J1824+1213 ed infine la Sdss J1330+6435. Tutte e quattro le nane bianche presentavano una corrispondenza dei due elementi, il litio e il potassio.

Il team ha poi effettuato un confronto tra la quantità di questi due elementi con gli altri elementi presenti, tra cui il sodio e il calcio. Così facendo il team di astronomi ha scoperto che la presenza in abbondanza dei due elementi corrispondeva esattamente a quella presente nei pianeti rocciosi, come sulla Terra e su Marte.

Per questa ragione le atmosfere delle quattro nane bianche prese in esame presenterebbero dei resti di crosta di pianeti rocciosi, che probabilmente si sono vaporizzati e mescolati all’interno degli strati gassosi esterni delle stelle analizzate molti milioni di anni fa.

Mark Hollands, ricorda che: “Già precedentemente avevamo visto ogni genere di firme di materiale proveniente dal mantello e dal nucleo di un pianeta, ma mai prima di ora si era potuto scoprire con certezza la presenza di elementi dalla crosta planetaria. Non essendo presenti in alte concentrazioni nel mantello o nel nucleo, litio e potassio sono buoni indicatori del materiale della crosta. Ora che sappiamo quale firma chimica cercare per rilevarli, abbiamo l’opportunità di osservare un numero enorme di nane bianche e trovarne altre come queste”.

Mark Hollands, continua spiegando che: “Analizzando la distribuzione di questa firma, è possibile vedere con quale frequenza è possibile rilevare la presenza di croste planetarie, per poi confrontare i dati con le nostre previsioni”

Le nane bianche sono stelle che hanno ormai esaurito il loro carburante, e che quindi sono in una fase morente del loro ciclo vitale. In particolar modo, nel caso delle 4 nane bianche analizzate gli astronomi ritengono che la fusione nucleare sia terminata circa 10 miliardi di anni fa. La loro datazione indica che sono tra le più antiche mai analizzate fino ad ora nella nostra galassia.

Il team di ricercatori spiega che i loro strati gassosi presentano al loro interno fino a 300 mila miliardi di tonnellate di detriti rocciosi, in cui sono inclusi 60 miliardi di tonnellate di litio e 3 mila miliardi di tonnellate di potassio.

I ricercatori suppongono che sia proprio questa grande quantità di materiale, molto simile alla massa degli asteroidi presenti nel sistema solare, che ciò che stanno osservando intorno alle quattro stelle possa essere del materiale che molto tempo fa si è staccato da un pianeta, piuttosto che di un pianeta intero.

Pier-Emmanuel Tremblay dell’Università di Warwick, coautore della pubblicazione, spiega che: “In questo caso particolare, stiamo osservando la formazione di pianeti attorno ad una stella che si è formata nell’alone galattico da 11 a 12.5 miliardi di anni fa, quindi dovrebbe essere uno dei più antichi sistemi planetari fin’ora conosciuti. Un altro di questi sistemi planetari si è formato attorno ad una stella dalla vita breve, che inizialmente era più di quattro volte la massa del Sole. Una scoperta da record, che fornisce importanti vincoli sulla velocità con cui i pianeti possano formarsi attorno alle loro stelle ospiti”.

Il team di ricercatori ha anche scoperto che tra le quattro nane bianche analizzate, Wd J2317+1830 è il 70% in più massiccia in confronto alla media. La stelle possiede quindi una massa enorme, che in situazioni normali causerebbe una scomparsa molto rapida del materiale presente nella sua atmosfera.

Il team di ricercatori conclude affermando che la presenza di materiale della crosta, suggerisce che stia venendo rimpinguato da un disco di detriti circostante.

Fonte:

https://www-media-inaf-it.cdn.ampproject.org/v/s/www.media.inaf.it/2021/02/15/litio-potassio-nane-bianche/amp/?amp_js_v=a6&amp_gsa=1&usqp=mq331AQFKAGwASA%3D&fbclid=IwAR0UqfDmj-7LHGVZHRJZdT_mryZNZsSHIN0LXdttxSEukwI9HWv0o8266nY#aoh=16134655699934&csi=0&referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.com&amp_tf=Da%20%251%24s&ampshare=https%3A%2F%2Fwww.media.inaf.it%2F2021%2F02%2F15%2Flitio-potassio-nane-bianche%2F

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