Scritto: Lunedì, 07 Febbraio 2022 05:10 Ultima modifica: Lunedì, 07 Febbraio 2022 06:13

Da una stella morente può nascere una seconda generazione di pianeti


Le giovani stelle non sono le uniche ad avere dischi di materia attorno. Anche alcune vecchie stelle morenti li hanno e questi dischi potrebbero essere protoplanetari e dar vita una seconda generazione di pianeti.

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Da una stella morente può nascere una seconda generazione di pianeti
Crediti: N. Stecki/K.U. Leuven

Nel nostro Sistema Solare, il Sole si è formato circa 4,6 miliardi di anni fa e la Terra poco dopo, circa 4,5 miliardi di anni fa. E il destino del pianeta rimane intrecciato al destino del Sole. Quando la nostra stella si espanderà come una gigante rossa, espellerà strati di materiale nello spazio e alla fine si espanderà abbastanza da distruggere molti dei pianeti interni, incluso il nostro (probabilmente). Giove e i pianeti esterni sopravviveranno ma trascorreranno il resto della loro esistenza in orbita attorno a una nana bianca, che sarà ciò che resterà del Sole. In questo scenario non potrà ri-formarsi alcun pianeta.

Tuttavia, molte stelle sono in coppie binarie.
Le stelle binarie hanno la stessa età ma masse diverse e la massa diversa determina un'aspettativa di vita differente.
Se una di quelle stelle ha una massa simile al nostro Sole, diventa una gigante rossa ed espelle materiale nello spazio mentre muore. Quindi, l'attrazione gravitazionale della seconda stella può far sì che il materiale espulso dalla stella morente formi un nuovo disco rotante molto simile al disco protoplanetario che si crea attorno alle giovani stelle. Da qui, potrebbe nascere una seconda generazione di pianeti.

Secondo il nuovo studio pubblicato su Astronomy and Astrophysics, condotto dall'astronomo Leuven Jacques Kluska, circa il 10 % di stelle binarie stanno formando nuovi mondi in questo modo.
"Nel dieci percento delle stelle binarie evolute con dischi che abbiamo studiato, vediamo una grande cavità nel disco", ha detto Kluska in un comunicato stampa. "Questa è un'indicazione che qualcosa sta fluttuando lì intorno che ha raccolto tutta la materia nell'area della cavità".

Pianeti di prima o di seconda generazione?

Gli astronomi non sono ancora sicuri che quei vuoti nei dischi planetari siano imputabili a pianeti in formazione ma le prove sono intriganti. 
"Nelle stelle binarie evolute con una grande cavità nel disco, abbiamo visto che gli elementi pesanti come il ferro erano molto scarsi sulla superficie della stella morente
", ha detto Kluska. "Questa osservazione porta a sospettare che le particelle di polvere ricche di questi elementi siano state intrappolate da un pianeta". Se ciò venisse confermato, vorrebbe dire che la nostra teoria di formazione planetaria è corretta e va ben oltre le aspettative.

Questi dischi possono formarsi solo in determinate circostanze e con determinati tipi di stelle: stelle giganti post-asintotiche (post-AGB).
Queste sono giganti rosse, evolute, luminose e fredde, una fase evolutiva che attraverserà anche il nostro Sole. L'intervallo di massa per le stelle post-AGB va da circa 0,8 a 5 masse solari. Sono stelle che hanno fondamentalmente esaurito la loro scorta di idrogeno. La loro struttura interna è caratterizzata dalla presenza di un nucleo inerte di carbonio e ossigeno, circondato da un guscio di elio che fonde in carbonio, a sua volta circondato da un guscio più esterno di idrogeno che fonde in elio. Un inviluppo esterno formato per lo più da idrogeno avvolge i gusci in cui avvengono le reazioni nucleari. Una stella di questo tipo subisce alcuni impulsi termici e fonde un po' più di idrogeno e sperimenta alcuni lampi di elio ma ha perso gran parte della sua massa disperdendola nello spazio. Se la stella ha una compagna, il materiale espulso non va lontano e inizia a ruotare attorno al centro di gravità della coppia, formando un disco.

Alcune volte la stella partner attingendo a questo materiale e accresce ma in altri casi si può formare disco circumbinario. Ed è quello che succede nel 10% dei sistemi binari, secondo il nuovo studio.

Questi dischi post-AGB non durano molto a lungo, solo tra 10.000 e 100.000 anni, un tempo sufficiente, secondo alcune ricerche, per formare pianeti. Tuttavia, per gli autori di questo studio c'è anche un'altra possibilità: "sembra più plausibile che se i dischi di transizione fossero prodotti da un pianeta, sarebbe un pianeta di prima generazione sopravvissuto alla fase di interazione binaria", scrivono. "In effetti, sembra che i pianeti circumbinari siano frequenti quanto i pianeti attorno a singole stelle, nonostante il numero relativamente basso di rilevamenti".

Gli astronomi conoscono già un sistema binario in cui probabilmente si sono formati pianeti secondari. Si chiama NN Serpenti, dove sono stati trovati indizi per diversi pianeti in orbita. "Questi pianeti sono candidati per essersi formati in tali dischi di seconda generazione", scrivono Kluska e i suoi coautori.

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno" (segui su LinkedIn le mie attività professionali).
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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