Di Diego Turrini
Un numero via via crescente di pianeti extrasolari sta venendo caratterizzato spettroscopicamente per determinarne la composizione atmosferica e, da questa, far luce sulla loro storia di formazione e sul loro ambiente di nascita. Il prossimo lancio del James Webb Space Telescope e, di lì a qualche anno, quello della missione ESA Ariel permetteranno di aumentare enormemente sia il numero di pianeti caratterizzati che il livello di dettaglio raggiunto nella loro caratterizzazione.
Estrarre informazioni univoche da questi dati non è però immediato.
Da un lato, il processo di formazione planetaria si svolge sul palco creato dal processo di formazione stellare e il legame tra i due presenta ancora oggi numerosi aspetti su cui rimane necessario gettare luce.
Dall’altro lato, la vita stessa dei sistemi planetari può alterarne o addirittura cancellarne parte delle caratteristiche compositive originarie, ostacolando gli sforzi di questo tipo di studi.
In questo nuovo studio, nato nell’ambito della missione Ariel e che vede la partecipazione di ricercatori di quattro istituti INAF, vengono discussi in modo sistematico i diversi fattori ambientali che intervengono a plasmare le caratteristiche dei pianeti, partendo dalla scala galattica per scendere fino alle scale stellare e planetaria, e come i loro effetti possono essere identificati e vincolati grazie a nuove generazioni di metriche di caratterizzazione compositiva e orbitale dei pianeti.
Leggi l’articolo a guida di Diego Turrini (INAF-OATo) su Experimental Astronomy
Nella figura vengono comparati i rapporti di abbondanza tra quattro elementi (carbonio, ossigeno, zolfo e azoto) in pianeti giganti formatasi dal solo gas del disco circumstellare (a destra) e dall’accrescimento congiunto di gas, polvere e planetesimi (a sinistra), mostrando come la loro comparazione (e.g. N/O > C/N o viceversa) permetta da sola di vincolare lo scenario di formazione del pianeta. Questa comparazione è resa possibile dall’utilizzo di abbondanze normalizzate a quelle stellari, che permette anche il raffronto diretto di pianeti nati attorno a stelle diverse. Crediti: D. Turrini et al., Experimental Astronomy, 2021
Nella figura viene comparata l’eccitazione dinamica dei sistemi multi-pianeta noti (quantificata dal parametro NAMD, il deficit di momento angolare normalizzato) in funzione del numero di pianeti che ospitano (la molteplicità M). Più l’eccitazione dinamica è alta rispetto a quella del Sistema Solare (la regione in giallo), maggiore è la probabilità che eventi catastrofici come impatti giganti abbiano alterato la composizione dei pianeti. Crediti: D. Turrini et al., Experimental Astronomy, 2021
