Definizione di esopianeta

 

Una prima definizione è: Un esopianeta è un pianeta situato all'esterno del sistema solare, cioè che non ruota attorno al nostro Sole.

Ma non tutti gli oggetti del cielo sono dei pianeti. In particolare, non tutto quello che ruota attorno a una stella è un pianeta. Ci sono numerosi sistemi dove una stella orbita attorno a un'altra stella, o addirittura dove più stelle orbitano insieme. Quindi la domanda diventa: Quando si scopre un oggetto che ruota attorno ad una stella, si tratta di una stella o di un pianeta? Può essere difficile rispondere.

In effetti, ci sono due modi di definire gli (eso)pianeti: 

1. Ruolo dell'energia nucleare interna

Un pianeta si differenzia innanzitutto da una stella per il fatto di non produrre energia interna tramite fusione nucleare. Si può dunque definire un pianeta come un corpo senza energia nucleare interna. Le reazioni termonucleari possono innescarsi solo per una massa superiore a circa 13 volte la massa di Giove.

Tra 13 masse gioviane (0.01 masse solari) et 78 masse gioviane (0.08 masse del Sole), l'oggetto è sede di un breve periodo di reazioni termonucleari prima di spegnersi. Questi oggetti intermediari sono le nane brune.

Al di là di 75 masse gioviane, la combustione dell'idrogeno si innesta e l'oggetto diventa una "vera" stella.

Questa definizione separa gli oggetti in funzione della loro massa. I pianeti possiedono meno di 13 masse gioviane e le nane brune tra 13 e 78 masse gioviane. Le osservazioni non sempre danno un valore preciso della massa. In particolare, per un oggetto individuato unicamente tramite il metodo delle velocità radiali, non si conosce altro che il valore inferiore della massa e si può confondere un pianeta e una nana bruna.

 

2. Scenario di formazione

Un'altra differenza tra una stella e un pianeta è il modo in cui si formano:

Una stella si forma tramite il collasso di una nube di gas interstellare composta principalmente di idrogeno ed elio. Al contrario un pianeta si crea tramite la condensazione di particelle costituite da roccia e ghiacci, all'interno di un disco in orbita attorno ad una stella. Questo produce dei pianeti terrestri. Per alcuni di questi oggetti, del gas (idrogeno ed elio) si aggiunge a questo nucleo solido per formare dei pianeti gassosi.

Con questa definizione, una stella ha una composizione più o meno omogenea e gassosa, mentre un pianeta possiede un nucleo solido. A causa di questo nucleo solido, i pianeti sono più densi delle stelle, e i pianeti terrestri sono più densi dei pianeti giganti.

Questa definizione separa gli oggetti in funzione della loro composizione/densità. Le osservazioni forniscono raramente la densità e mai la composizione degli esopianeti.

 

Queste due definizioni non forniscono esattamente gli stessi limiti. Inoltre, quando si scopre un oggetto, non si hanno le informazioni che permettono d'applicare le definizioni date qui sopra. Alcuni oggetti tra 13 e 78 masse gioviane possono formarsi secondo i due scenari qui sopra. Degli oggetti possono avere una massa inferiore a 78 masse gioviane (addirittura 13 masse gioviane) ed essersi formati come stelle.

Non esiste ancora una definizione rigorosa di esopianeta. La base di dati exoplanet.eu ha deciso di considerare/contare come pianeta gli oggetti di meno di 30 masse gioviane. Il limite è stato esteso nel 2015 agli oggetti di massa inferiore a 60 masse gioviane.

È interessante rappresentare i pianeti in un diagramma massa-raggio. I pianeti sono su delle curve differenti in base alla loro composizione. Le stelle esplorano delle regioni diverse in base al loro periodo storico.