L’impatto delle Stelle sulle Lune

In altri sistemi planetari le intense radiazioni emesse dalla stella centrale possono avere un effetto distruttivo sulle atmosfere dei pianeti vicini alla stella. Un nuovo studio suggerisce che questi esopianeti possano anche avere più difficoltà a conservare le proprie lune.

Le lune sono molto comuni nei pianeti nel Sistema Solare, basti pensare ai satelliti di Giove, ma al di fuori del nostro sistema la situazione sembra molto diversa, almeno in base alle attuali scoperte. È solo perché le lune sono più difficili da rilevare? O potrebbe anche esserci una ragione differente?

Un team di scienziati dell’Università di Nanjing in Cina, guidato da Ming Yang, ha preso in esame un fenomeno che potrebbe spiegare la scarsità di lune in orbita attorno agli esopianeti: la fotoevaporazione.

La fotoevaporazione è un processo per cui la cocente radiazione ad alta energia emessa dalla stella bombarda un pianeta nelle vicinanze, fornendo agli atomi dell’atmosfera del pianeta abbastanza energia da farli sfuggire via. Man mano che l’atmosfera del pianeta gradualmente si consuma, avviene una significativa perdita di massa su scale temporali di decine o centinaia di milioni di anni.

Questo processo può avere effetto sulle lune del pianeta? Per rispondere alla domanda Yang ed i suoi collaboratori hanno utilizzato un modello di sistema solare in cui un pianeta simile a Nettuno ad una distanza di 0,1 unità astronomiche dalla stella madre perde massa gradualmente. Il pianeta all’inizio è dotato di un gran numero di lune, i movimenti delle quali sono stati analizzati dal team per verificare il loro eventuale destino.

I ricercatori hanno scoperto che il processo di fotoevaporazione ha un impatto critico sul fatto che la luna rimanga o no in un’orbita stabile. Man mano che la fotoevaporazione provoca la perdita di massa del pianeta, l’influenza gravitazionale del pianeta diminuisce e le orbite delle sue esolune diventano più eccentriche. Alla fine queste orbite possono raggiungere valori critici in cui non sono più stabili, col risultato di avere un sistema in cui rimane una sola o nessuna luna.

Ma quale può essere il destino di queste lune? I risultati dello studio indicano che alcune potrebbero lasciare il sistema luna-pianeta per diventare oggetti simili a pianeti che rimangono in orbita attorno alla stella. Altre vengono distrutte quando collidono con altri satelliti o con il pianeta stesso. Altre potrebbero possono uscire dal sistema planetario per diventare oggetti vaganti nella galassia.

Basandosi sulle loro simulazioni gli autori ipotizzano infine che le esolune siano meno comuni attorno a pianeti molto vicini alle loro stelle e in sistemi in cui le stelle sono particolarmente luminose nei raggi X, che possono più facilmente innescare la fotoevaporazione. Per queste ragioni le nostre migliori opportunità di individuare esolune sarebbero attorno a stelle più simili al Sole, in orbita attorno a pianeti non troppo vicini alle loro stelle.
[ Barbara Bubbi ]

http://aasnova.org/2017/01/13/the-impact-of-stars-on-moons/

Credit NASA/JPL-Caltech