05/11/20

Che ombrelli usare su K2-141b ? **

Normalmente evito di parlare di terre o "quasi" terre aliene, dato che si ricade sempre nello stesso discorso della vita o non vita con tutte le ipotesi più o meno fantascientifiche del caso. Meglio aspettare, prima di trarre conclusioni affrettate, che la tecnologia ci permetta realmente di saper leggere attentamente quali sono le reali condizioni dell'esopianeta in esame. Questa volta faccio un'eccezione sia per motivi puramente geometrici che per una visione che ricorda tanto l'inferno dantesco e le durissime pene a cui sono soggetti i peccatori.

La superterra in oggetto si chiama K2-141b ed è la figliola di una stella un po' più piccola del Sole, di colore arancione e quindi un po' meno calda della nostra. Fin qui niente di strano.

Sospendiamo un attimo la descrizione e ricordiamo una frase che abbiamo sentito dire mille volte sia dai tempi delle scuole elementari (almeno una volta...): "Il Sole è molto grande, ma è talmente distante che i suoi raggi possono essere considerati paralleli". In realtà non è proprio vero, dato che la frase sarebbe corretta solo se il Sole apparisse in cielo come un puntino luminoso, al pari di milioni e milioni di altre stelle.

Il Sole, invece, ha un suo diametro apparente non trascurabile e ne segue che qualora fossimo in CPA, sul circolo polare artico, durante la notte più lunga dell'anno (solstizio d'inverno), vedremmo comunque un po' di Sole spuntare sopra l'orizzonte; per non vederlo del tutto dovremmo spostarci un po' di più verso il Polo Nord, in CPA' (analoga situazione capiterebbe sei mesi dopo al circolo polare antartico). Detto in altre parole, date le sue dimensioni apparentemente non trascurabili, il Sole illumina un poco di più di mezzo emisfero terrestre.

In Fig. 1 vediamo la situazione avendo esageratamente avvicinato il Sole e in Fig. 2 ciò che apparirebbe all'orizzonte di CPA e CPA'.

Figura 1

 

Figura 2

Nella Fig. 3, riproponiamo le stessa situazione, ma questa volta non "ingigantiamo" un bel niente!

Figura 3

La stella a destra è proprio K2- 141, una stella arancione con un raggio di circa 470 000 km e il puntino a sinistra è proprio la superterra K12-141b, con il suo raggio di circa 1.5 volte quello della Terra (rimane, perciò, sempre un punto rispetto alla stella). Ma quello che veramente non abbiamo accorciato è la distanza tra stella e pianeta, pari a soltanto a un milione di chilometri! Eh sì, cari amici, un anno di quel pianeta dura solo poco più di sei ore. Se gli abitanti di quel pianeta misurassero la propria età sulla base delle rivoluzioni attorno al Sole (ossia in anni, come noi)  sarebbero tutti dei veri ... Matusalemme!

Ne segue un fatto veramente interessante, da un punto di vista puramente geometrico: i raggi della stella, tangenti alla superficie del pianeta, sarebbero inclinati di circa 30° e, di conseguenza, la superficie illuminata della superficie sarebbe pari ai 2/3 del totale e non più soltanto metà. Questo angolo non è altro che l'arcotangente del rapporto tra raggio solare e distanza del pianeta. Essendo la superterra molto piccola questo angolo può essere considerato proprio l'angolo formato dal raggio tangente (vedi lo zoom nel riquadro).

Fino a qui la parte "geometrica"... ma vi è un altro "simpatico" problema: data la vicinanza alla stella la rotazione intorno al proprio asse della supeterra è "bloccata", ossia essa è obbligato (per le ormai ben note forze mareali) che  a mostrare sempre la stessa faccia alla stella, come la Luna fa con la Terra. Data la vicinanza, però, la "faccia" non è più circa metà della superficie, ma addirittura i 2/3.

Oltre agli effetti mareali, su un pianeta posto a tale distanza da una stella, solo un po' meno luminosa e calda del Sole, la superficie sempre esposta alla stella raggiunge tranquillamente i 3000 °C. Niente male! Quello sì che è un riscaldamento globale perenne! La parte sempre in ombra (solo 1/3 della superficie) si trova a circa - 200 °C. Sai che raffreddori e che bronchiti per chi fosse costretto ad andare avanti e indietro da una zona all'altra... Quasi sicuramente nessuno potrebbe farlo, dato che la differenza di temperatura tra le due parti scatena dei venti che possono arrivare a 5000 km/h (più o meno quello che probabilmente caratterizza il sistema planetario di Trappist-1, di cui si è tanto parlato qualche anno fa).

Non solo però... Il pianeta è abbastanza piccolo da poter essere completamente fatto di roccia, con un nucleo di ferro molto grande. Niente acqua, ovviamente, e quindi niente ciclo dell'acqua? Beh... non proprio, ma qualcosa di simile esiste anche su di lui. Possiamo chiamarlo "ciclo della roccia".

La temperatura nella parte calda è tale da fondere i minerali superficiali e creare un vero e proprio oceano liquido magmatico profondo anche 100 km. Un oceano che, come quelli acquosi, manda verso l'alto i suoi vapori "minerali" che vengono trascinati dai venti impetuosi nella parte più fredda, dove il vapore si condensa e dà luogo a una vera e propria pioggia di... pietre bollenti! Uno scenario fantastico per un girone infernale dantesco. Ovviamente, le rocce cadute nell'oceano, che si estende anche nella parte fredda tornerebbero, verso la parte calda spinta dalle correnti "oceaniche" e qui sarebbero di nuovo trasformate in vapore.

Per adesso sono solo ipotesi basate su dati geometrici e bisognerà aspettare i nuovi telescopi spaziali per avere conferme anche parziali. Non resta che attendere e pensare che la Terra primigenia ha passato sicuramente periodi simili, anche se infinitamente meno esasperati. Tasselli in più per capire come ogni pianeta abbia, in fondo, seguito una strada tutta sua per formarsi ed evolvere...

Articolo originale QUI

5 commenti

  1. Mario Fiori

    Veramente interessante guardare questo Pianeta....da molto lontano però :mrgreen:

  2. Guido

    Buongiorno, trovo anche affascinante il fenomeno della condensazione (o brinamento?) dei vapori "minerali" a formare le fasi solide. La cristallizzazione potrebbe essere talmente rapida da impedire la formazione di cristalli veri e propri (cioè con un reticolo cristallino) e permettere invece solo una fase amorfa, tipo un vetro o dei quasi-cristalli, con piccole isole di reticoli cristallini immerse nella fase amorfa.

  3. grazie come sempre per le precise informazioni...  che bello l'Universo!

  4. Lorenzo

    Caro Enzo, riesci sempre a trovare qualche argomento stimolante ed interessante, sei veramente un vulcano...

    ma un oceano che sta per 2/3 a 3000 gradi e per 1/3 a -200...cos'è metà ghiacciato e metà bollente?

    esiste una zona crepuscolare su un pianeta del genere, in cui le cose sono un pelino mitigate?

    Mercurio si trova in una situazione paragonabile (mi riferisco solo alla tangenza dei raggi) o è già troppo distante?

     

    ciao

  5. grazie Lorenzo... faccio quello che posso per mantenere vivo questo circolo composto da persone intelligenti (e non è poco...). Direi che Mercurio è già troppo lontano per superare in modo apprezzabile metà globo e poi non è proprio sincronizzato. Sicuramente c'è una fascia di transizione, ma occhio mettersi all'ombra o al Sole! Sai che raffreddori!!! :mrgreen:

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