Tra giganti ghiacciati solari e nuove sfide per TESS
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Mentre esperimenti di laboratorio vedono diminuire la quantità di idrogeno libero nei nuclei di Urano e Nettuno, viene compilata una lista di target possibili per TESS e Intelligenza Artificiale.


Fonte N. J. Hartley et al. Evidence for Crystalline Structure in Dynamically-Compressed Polyethylene up to 200 GPa, Scientific Reports (2019)


Rappresentazione di TESS
Rappresentazione di TESS

Attraverso esperimenti di laboratorio è cambiato il modo di intendere i nuclei dei giganti gassosi del Sistema Solare come Urano e Nettuno. Ricercatori del German Herlholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hanno infatti spinto delle onde d'urto attraverso due tipologie di plastica al fine di raggiungere temperature e pressioni presenti all'interno di questi pianeti, osservando il comportamento indotto tramite laser a raggi X ultra-forti. Inaspettatamente, una di queste due plastiche ha mantenuto la propria struttura cristallina anche ai valori estremi raggiunti, il che rende necessaria una parziale riconsiderazione degli interni di questi pianeti.

Urano e Nettuno sono composti principalmente di carbonio e idrogeno e nell'atmosfera esterna questi atomi si trovano in forma di metano gassoso. Nell'interno, però, le alte pressioni portano a strutture più complesse di idrocarburi e per comprendere al meglio la struttura sono stati utilizzati due tipi diversi di plastica come polistirene e polietilene, molto simili alle proprietà presenti all'interno dei pianeti. Le condizioni ricreate sono quelle presenti a diecimila chilometri sotto la superficie ghiacciata, dove la pressione è quasi pari a quella del nucleo terrestre, due milioni di volte più alta rispetto alla pressione atmosferica in superficie. Ci si aspettavano diamanti o qualcosa di fuso, ma il polietilene ha presentato qualcosa di stupefacente: strutture di idrocarburi non osservate prima e stabili fino alle maggiori pressioni ottenute. 

I modelli noti di Urano e Nettuno assumono che gli insoliti campi magnetici di questi pianeti possano originare da idrogeno libero, ma i risultati dell'esperimento mostrano come questo idrogeno libero sia in realtà molto meno comune di quanto ritenuto finora. Comprendere la struttura interna di questi pianeti è fondamentale. 

 

 

 

 

 

 

 

 

LA RICERCA DI ESOPIANETI

Mentre si cerca di caratterizzare la struttura interna dei pianeti del Sistema Solare, continuano le ricerche per aumentare il numero di esopianeti conosciuti e proprio a tal fine continua ad essere utilizzata l'Intelligenza Artificiale sui dati di Kepler, sia in fase primaria sia in fase K2. Durante la missione estesa K2, il satellite Kepler ha operato in modalità ridotta a causa del guasto di due giroscopi e questo ha prodotto immagini differenti da quelle della missione primaria, caratterizzate da oscillazioni che a pieno regime non sarebbero state presenti. E' per questo motivo che gli algoritmi di Intelligenza Artificiale, che già avevano portato a scoprire pianeti a settembre 2017 sui dati della missione primaria, sono stati rivisti per tener conto della minor precisione dei dati della fase K2. Secondo gli operatori il nuovo algoritmo consentirà al sistema di AI di scandagliare tutti i dati di K2, alla ricerca di esopianeti finora sfuggiti agli algoritmi "normali", e anche ai futuri dati di TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite).

E proprio a proposito di TESS, è stato elaborato un catalogo di stelle a maggiore interesse. TESS dovrà osservare esopianeti in centinaia di migliaia di stelle quindi è importante fissare una scaletta delle stelle più interessanti dalle quali partire. Un team di astronomi di Cornell, Lehig e Vanderbilt ha elaborato così il TESS Habitable Zone Star Catalog, riducendo un insiemedi 470 milioni di stelle in un campione di "appena" 250 mila caratterizzato da una maggior probabilità di ottenere pianeti come la Terra. Di queste, 1823 stelle sono adatte alla sensibilità di TESS per il ritrovamento di pianeti simili alla Terra (L. Kaltenegger et al, TESS Habitable Zone Star CatalogThe Astrophysical Journal (2019)).