Tra le varie categorie di esopianeti che oggi conosciamo, alcune presenti anche all'interno del nostro sistema planetario e altre del tutto assenti, ce n'è una che ancora cela la gran parte dei suoi misteri: i pianeti nettuniani.
Come fa presumere il loro nome, si tratta di pianeti simili per dimensione e massa al nostro Nettuno ovvero a metà strada tra un gigante gassoso (come ad esempio Giove) ed un pianeta di tipo terrestre.
Oggi ne conosciamo diverse decine in giro per la galassia ma già dalle prime scoperte qualcosa aveva spiazzato ed incuriosito i cacciatori di esopianeti: questi nettuniani erano caldi e vicini alla loro stella e non freddi e distanti come il nostro! Ecco l'origine della dicitura nettuniani caldi.
Di questa affollata classe di pianeti, i nettuniani, conosciamo dimensione e massa solamente di una manciata di mondi: Urano, Nettuno, GJ 436b, HAT-P-11b e HAT-P-26b.
Ma le stranezze non finiscono certo qui perchè le scoperte di nuovi mondi ed i relativi studi si susseguono a ritmo serrato.
L'ultima in ordine di tempo riguarda le indagini approfondite compiute da Hubble e Spitzer sul nettuniano caldo HAT-P-26b, transitante di fronte alla sua stella distante 430 anni luce da noi in direzione della costellazione della Vergine.
Nel nostro sistema planetario i pianeti giganti come Giove, Saturno, Urano e Nettuno hanno una metallicità molto più grande del Sole, che aumenta di molto con l'aumentare della distanza dal Sole. Per metallicità si intende la quantità di elementi diversi da idrogeno ed elio presenti all'interno di un corpo celeste. Si ipotizza, in accordo con i modelli di formazione del sistema solare attualmente accettati, che tale metallicità elevata sia il frutto della formazione di questi pianeti in aree distanti dal Sole, laddove si erano addensati i materiali più pesanti del disco protoplanetario. Nell'arricchimento di questi pianeti ha giocato un ruolo fondamentale l'intenso e prolungato bombardamento da parte di comete ed asteroidi ricchi di elementi pesanti.
Se queste dinamiche fossero universali i pianeti nettuniani dovrebbero presentare tutti una metallicità piuttosto elevata, tra varie decine ed il centinaio di volte maggiore rispetto ad una stella di tipo solare. E allora come mai HAT-P-26b possiede una metallicità pari ad appena 4.8 volte quella del Sole? Una metallicità molto più simile a quella di Giove (circa 5) che a quella di Nettuno (circa 100).
Nei 4 transiti osservati da Hubble e nei 2 rilevati da Spitzer (0.5-5 micrometri) è stata studiata approfonditamente la riga di assorbimento dell'acqua generalmente debole in questo tipo di pianeti eppure assai marcata in questo. E' stata utilizzata questa particolare riga perchè in condizioni di equilibrio l’acqua è l’unica sostanza relativamente abbondante che cresce proporzionalmente alla metallicità.
L'importante carenza di elementi pesanti all'interno dell'atmosfera di HAT-P-26b fa pensare ad un'atmosfera tersa composta principalmente da idrogeno ed elio e dunque primitiva, poco contaminata da altri materiali presenti nel disco o in altri planetesimi.
L'ipotesi che al momento va per la maggiore prevede la formazione del pianeta in un ambiente prossimo alla stella, dunque troppo caldo per la formazione di ghiacci e povero di materiali solidi. Si pensa inoltre che l'involucro di idrogeno ed elio si sia formato in un periodo successivo alla nascita del pianeta e alla presenza di altri planetesimi vaganti nel sistema.
L'ipotesi che al momento va per la maggiore prevede la formazione del pianeta in un ambiente prossimo alla stella, dunque troppo caldo per la formazione di ghiacci e povero di materiali solidi. Si pensa inoltre che l'involucro di idrogeno ed elio si sia formato in un periodo successivo alla nascita del pianeta e alla presenza di altri planetesimi vaganti nel sistema.
Comprendere come tutto ciò sia possibile vorrà dire comprendere molto sulla nascita, l'evoluzione e la posizione di questa classe di esopianeti.
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