La composizione chimica dell’atmosfera di quattro nane bianche rivela gli ultimi istanti di vita di pianeti extrasolari rocciosi simili alla Terra. La scoperta, in uscita su Monthly Notices, resa possibile da una survey realizzata con lo Hubble Space Telescope.
Ancora d’esopianeti si parla. O meglio, di quel che ne rimane. Quelli nei quali si sono appena imbattuti gli astrofisici dell’Università di Warwick, infatti, sono gli avanzi di sistemi planetari consumati dalle quattro nane bianche che li ospitavano. Insomma, questa volta siamo arrivati troppo tardi. Peccato, verrebbe da dire, per almeno due ragioni. Primo, li abbiamo mancati davvero per un soffio: gli scienziati ritengono infatti che il processo di “digestione” dei pianeti da parte delle nane bianche – ovvero, il tempo richiesto prima che gli elementi pesanti finiscano nel nucleo delle stelle, diventando invisibili – sia molto rapido, una questione di giorni. Secondo, in base alla composizione chimica dei suddetti avanzi, questa volta doveva trattarsi di pianeti parecchio simili alla Terra. A voler vedere il bicchiere mezzo pieno, però, è stato un colpaccio: ciò che si è srotolato innanzi agli occhi dei ricercatori è infatti il film di quello che potrebbe essere il destino del nostro pianeta.
La stella ospite sta esaurendo l’idrogeno nel nucleo, si gonfia, e la sua superficie diventa più fredda. Perde anche massa, ciò fa sì che i pianeti si spostano più lontano. La perturbazione delle orbite può portare a collisioni in grado di generare grandi quantità di detriti rocciosi.
Ma andiamo con ordine. E diciamo subito che l’osservazione non è avvenuta per caso. Le quattro stelle incriminate, infatti, fanno parte della più grande survey mai condotta sulla composizione chimica dell’atmosfera delle nane bianche, compiuta utilizzando lo Hubble Space Telescope. Ora, poiché le nane bianche rappresentano lo stadio finale dell’evoluzione di stelle come il nostro Sole, trovarvi avanzi di pianeti non sarebbe in sé nulla di sorprendente. Coglierne le tracce, però, non è affatto semplice. O meglio, l’intervallo temporale a disposizione per riuscirci è molto breve: è il tempo impiegato dalla polvere planetaria per attraversare l’atmosfera d’idrogeno ed elio della stella stessa. Una finestra che, a causa dell’intensa forza di gravità esercitata dalle nane bianche, dura appena qualche giorno, con la materia che continua ad affluire a ritmi vertiginosi: fino a mille tonnellate al secondo.
Ed è proprio analizzando la luce emessa dall’atmosfera delle stelle in quel breve arco temporale – per i pianeti coinvolti, le ultime ore di vita – che gli astrofisici guidati da Boris Gänsicke, primo autore dello studio in uscita suMonthly Notices of the Royal Astronomical Society, hanno rilevato, in quattro di esse, la presenza di quantità relativamente abbondanti d’ossigeno, magnesio, ferro e silicio: i quattro elementi che costituiscono, grosso modo, il 93 percento della Terra. Non solo: le tracce di carbonio, al contrario, sono risultate assai scarse. In proporzione, in quantità paragonabile a quella dello stesso elemento sulla Terra. Ed è in assoluto la prima volta che una percentualecosì ridotta di carbonio viene rilevata nell’atmosfera polverosa delle nane bianche.
Ma c’è di più. Una delle quattro stelle – per i più curiosi, il dimenticabile nome è PG0843+516 – ha mostrato pure un’abbondanza anomala di nickel, ferro e zolfo. Gli stessi elementi che ci si attende di trovare nel nucleo di pianeti rocciosi simili alla Terra. Vale a dire, pianeti sufficientemente grandi da aver subito un processo di differenziazione tale da separare, proprio com’è avvenuto per la Terra, il nucleo vero e proprio dal mantello.
Una nana bianca si trova al centro del resto di un sistema planetario. Detriti delle dimensioni di asteroidi vengono dispersi verso l’interno per interazione con i pianeti rimanenti,sono in rotazione interrotta mentre si avvicinano alla nana bianca formando un disco di polvere, alcuni dei quali piovono sulla stella. I ricercatori hanno scoperto che la composizione dei detriti che è appena caduta sulle quattro nane bianche corrisponde alla composizione di mondi simili alla Terra rocciosa.
Per saperne di più:
■Leggi l’articolo “The chemical diversity of exo-terrestrial planetary debris around white dwarfs“, di B.T. Gaensicke, D. Koester, J. Farihi, J. Girven, S.G. Parsons ed E. Breedt
Di Marco Malaspina
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Fonte:
www.media.inaf.it/2012/05/03/esopianeti-nane-bianche/