Ci sono pianeti così vicini alle loro stelle da avere oceani di magma profondi 100 km e venti che vanno a 8000 km/h
200 anni luce di distanza, ' super terra L'esopianeta K2-141b orbita intorno a una stella così vicino che il suo 'anno' dura solo 7 ore. Non è il suo giorno... èANNO!K2-141b orbita a solo un milione di chilometri dalla superficie infuocata della sua stella. La Terra è a 150 milioni di km dal nostro Sole. Anche Mercurio, il pianeta più vicino al nostro Sole, non è mai inferiore a 47 milioni di km. Stando sulla superficie di K2-141b guarderesti una stella arancione che ha riempito cinquanta gradi del cielo, apparendo cento volte più ampia di quanto il nostro Sole appaia nel cielo della Terra. Sarebbe una gigantesca sfera ardente così luminosa che la sua luce risplende per due terzi dell'intero pianeta, a differenza delle due metà giorno/notte della Terra. Ovviamente, la superficie su cui ti trovi non sarebbe affatto una superficie: sarebbe un oceano di magma liquido caldo.
Rappresentazione artistica di un esopianeta in orbita ravvicinata attorno a una stella. C. ESO
Pianeta di lava
Abbiamo scoperto una serie di 'pianeti di lava' o 'mondi di magma' in tutta la Via Lattea. Questi pianeti sono così vicini alle loro stelle che la loro superficie è letteralmente fusa in un perpetuo oceano di lava. La superficie è anche parzialmente vaporizzata dal costante bombardamento della radiazione solare e viene dispersa intorno al pianeta da venti supersonici creando un'atmosfera che è letteralmente solo roccia vaporizzata. Il pianeta, gli oceani, l'atmosfera: solo roccia e minerali in diversi stati di solido, liquido e gas. No acqua. Senza aria. Certamente niente vita. Solo un pianeta di rock “vivo”.
Di tutti questi mondi di lava osservati, K2-141b è l'ideale da studiare. Scoperto nel 2018, questo mondo ha uno dei periodi orbitali più vicini e più brevi di qualsiasi esopianeta roccioso conosciuto. Ha anche il meglio rapporti segnale-rumore di tutti questi mondi fornendo i dati della migliore qualità agli scienziati. Autore principale Giang Nguyen – Studente di dottorato presso la York University; con un team di ricercatori di York, della McGill University e dell'Indian Institute of Science Education modellato le possibili condizioni di questo mondo utilizzando simulazioni al computer.
Atmosfera supersonica
Alla luce del sole, la temperatura superficiale di K2-141b è di 3000 gradi Kelvin, che fa evaporare i minerali per creare una sottile atmosfera aderente al pianeta. Il team di ricerca ha modellato tre possibili composizioni atmosferiche basate sulla presenza di minerali ed elementi comuni alla crosta rocciosa terrestre: sodio (Na), ossido di silicio (SiO) e biossido di silicio (SiO).2). Con ogni modello, le atmosfere previste erano più sottili di quelle della Terra. La variante più spessa, creata dal sodio, ha prodotto un'atmosfera di 13,9 kilopascal (kPa) di pressione (l'atmosfera terrestre a livello del mare è 103,325 kPa). Il più sottile era SiO2a soli 240 Pa. Ma in tutte le atmosfere previste, le velocità del vento create dalla vicinanza alla stella erano sorprendentemente veloci. Un vortice supersonico. Un'atmosfera di sodio presentava velocità del vento di 2,3 km/s. PerSECONDO!Sono più di 8000 km/h.
Questi venti si dirigono verso il lato più lontano del pianeta, questo lato nell'oscurità perpetua. Essendo così vicino alla sua stella madre, K2-141b è in marea bloccata . Lo stesso lato del pianeta è sempre rivolto verso la sua stella, mentre l'altro lato è sempre rivolto verso l'oscurità dello spazio. Al contrario, il lato oscuro del pianeta è un gelido -200 Kelvin. Man mano che i minerali si avvicinano al confine tra il giorno e la notte, si raffreddano e piovono o 'nevicano' fino all'oceano di magma del pianeta dove tornano alla luce solare diretta. Ciò significa che l'atmosfera è per lo più limitata al lato diurno del pianeta.
Un oceano di magma
L'intero ciclo è simile al ciclo dell'acqua sulla Terra, dove l'acqua del mare evapora, piove sulla terra e rifluisce nell'oceano... solo con rocce calde di magma. Il sodio, essendo la più volatile delle possibili atmosfere, viene trasportato più lontano nel lato notturno del pianeta, il che significa che può piovere sulla roccia solida oltre le rive dell'oceano di magma che è anch'esso limitato al lato diurno del pianeta. Questo sodio verrebbe quindi trasportato sul ghiacciaio come lastre di superficie solida che alla fine tornano nell'oceano di magma. Il team di ricerca, utilizzando la gravità, il calore e la densità del pianeta, è stato in grado di prevedere la profondità massima dell'oceano di magma. Con la gravità di K2-141b doppia rispetto a quella terrestre a causa della sua massa cinque volte maggiore, il pianeta potrebbe produrre un oceano di magma profondo oltre 100 km. Le regioni più profonde degli oceani d'acqua della Terra sono solo 11 km. I modelli prevedono che, in alcuni scenari, la velocità del flusso di minerali verso la luce del giorno potrebbe essere troppo lenta, determinando una massa maggiore su un lato del pianeta rispetto all'altro. Il pianeta diventerebbe sbilanciato con conseguente 'riorientamento della rotazione del pianeta'. Fondamentalmente, K2-141b potrebbe essere spinto fuori dal suo asse dal perpetuo scoppio della sua stella.
Osservazioni future del Super Scope
Attualmente, i telescopi non hanno il potere risolutivo per vedere l'atmosfera dell'esopianeta, ma la prossima generazione di telescopi, come il Telescopio spaziale James Webb , volere. C'è un'altra sfida. L'atmosfera è dalla parte sbagliata del pianeta. Poiché la maggior parte dell'atmosfera di 141b piove prima di raggiungere il lato oscuro, c'è il timore che non saremo in grado di vedere l'atmosfera dal nostro punto di osservazione. Nel momento in cui il pianeta si gira durante l'anno che presenta il lato giorno, ha viaggiato dietro la stella. Ma dati gli angoli di visione estremi creati dall'orbita così ravvicinata della sua stella e la quantità di luce che sanguina attorno alla curva del pianeta, il team di ricerca ha determinato che un telescopio dovrebbe essere in grado di vedere fino a 26 gradi oltre l'emisfero del pianeta proprio come appare o scompare dietro la sua stella. Un telescopio potrebbe quindi scrutare nella regione in cui risiede l'atmosfera supersonica e confermare non solo la composizione dell'atmosfera, ma anche le velocità del vento previste.
Rappresentazione artistica del periodo adeano della Terra, è il primo eone geologico quando si è formato per la prima volta. Durante questo periodo la Terra avrebbe anche caratterizzato oceani di magma e intensa attività vulcanica c. Wikimedia Tim Bertelink CC BY-SA 4.0
Terra di lava
Guardare ad altri mondi ci aiuta a capire non solo l'Universo più ampio, ma in definitiva il nostro pianeta. Lo studio di K2-141b offre uno sguardo alla nostra storia. In almeno due occasioni, il pianeta Terra era fuso. Il nostro primo periodo fuso è stato proprio all'inizio, quando il nostro pianeta era appena uscito dalla catena di montaggio del sistema solare riscaldato dall'accrescimento di tutte le cose che ci hanno creato. Il secondo periodo ha seguito il massiccio impatto di un oggetto delle dimensioni di Marte che ha provocato la formazione della Luna e letteralmente fuso l'intera Terra. Quindi, che si tratti di Marte, Venere o K2-141b, tutti questi mondi sono uno sguardo al passato del nostro pianeta e forniscono informazioni su dove, in futuro, potremmo trovare un pianeta che assomigli al nostro nel presente.
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