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Scoperto il samario su un mondo alieno: è l’elemento più pesante mai trovato in un esopianeta

Grazie a indagini spettroscopiche condotte col VLT gli scienziati hanno scoperto il samario su un pianeta extrasolare. È di gran lunga l’elemento più pesante mai identificato in un esopianeta. Trovato per la prima volta anche il rubidio.
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A cura di Andrea Centini
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Rappresentazione artistica di un esopianeta gioviano caldo. Credit: ESA/Hubble
Rappresentazione artistica di un esopianeta gioviano caldo. Credit: ESA/Hubble

Nell'atmosfera di un pianeta extrasolare sito a oltre 550 anni luce dalla Terra è stato trovato il samario (Sm), un elemento chimico delle terre rare caratterizzato dal numero atomico 62. È di gran lunga l'elemento più pesante mai trovato in un esopianeta. Gli scienziati, grazie a indagini spettroscopiche, hanno rilevato anche il rubidio (Rb), un metallo alcalino con numero atomico 37. Entrambi gli elementi sono stati scoperti per la prima volta in un pianeta extrasolare, nello specifico MASCARA-4b, un gioviano “ultra caldo” con una massa 3,1 volte superiore a quella di Giove e una temperatura superficiale in equilibrio di circa 2000° C.

A scoprire il samario e il rubidio per la prima volta nell'atmosfera di un esopianeta è stato un team di ricerca cinese guidato da scienziati del Laboratory of Optical Astronomy – National Astronomical Observatories dell'Accademia Cinese delle Scienze, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi della Scuola di Astronomia e Scienze Spaziali e del Centro per l'Astronomia del Sud America. I ricercatori, coordinati dal professor Wei Wang, hanno rilevato gli elementi chimici puntando l'esopianeta rovente con il Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio Europeo Australe (ESO). Si tratta di un sistema composto da quattro telescopi riflettori sito sul Cerro Paranal a oltre 2.600 metri di quota, nel cuore dell'arido deserto di Atacama in Cile.

Grazie agli srumenti equipaggiati sui telescopi gli scienziati possono analizzare gli spettri della luce riflessa dal pianeta e determinare quali elementi compongono la sua atmosfera. Wang e colleghi hanno identificato su MASCARA-4b il calcio, il magnesio, il cromo, il ferro, il titanio, il bario e forse anche lo scandio, oltre ai due inediti samario e rubidio. Per quanto concerne il samario, si tratta del primo elemento della serie dei lantanidi e, come indicato, è il più pesante in assoluto mai rinvenuto nell'atmosfera di un pianeta extrasolare.

Proprio a causa della sua pesantezza è piuttosto interessante che sia stato rilevato dal VLT. “Ogni stella e pianeta dovrebbe contenere questi elementi fin dalla nascita. La domanda è perché sono così abbondanti da essere rilevati”, ha dichiarato a New Scientist il dottor Wei Wang. “Dato il loro grande numero atomico, di solito dovrebbero risiedere in regioni ad alta pressione a bassa quota e non essere facili da rilevare”, ha chiosato lo scienziato.

Il rubidio, che è alcalino come il sodio e il potassio, è un elemento molto reattivo – soprattutto con l'acqua – e può innescare incendi a contatto con l'aria. È piuttosto diffuso nel terreno e nelle rocce, anche se non viene mai trovato in forma libera. Anche il samario, dall'aspetto argentato, è contenuto in numerosi minerali ed è comune nella crosta terrestre. Significativa anche la scoperta del titanio, che suggerisce la scarsa presenza di ossigeno. I ricercatori hanno bisogno di indagini più approfondite per determinare i rapporti di abbondanza dei vari elementi identificati e comprendere meglio il loro ruolo nelle atmosfere dei gioviani ultra caldi come MASCARA-4b.

Il pianeta rovente, che orbita a 0,047 Unita Astronomiche (UA) dalla sua stella madre, è talmente vicino che impiega appena 2,8 giorni terrestri per compiere un giro completo; ciò significa che un anno su questo mondo alieno dura meno di tre giorni. I dettagli della ricerca “Detection of rubidium and samarium in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter MASCARA-4b” sono stati pubblicati sul database online ArXiv.

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