Un team internazionale di astronomi, per la prima volta nella storia, è riuscito a rilevare un isotopo (del Carbonio 13) nell’atmosfera di un esopianeta. Si tratta di TYC 8998-760-1 b, un corpo a 300 anni luce da noi situato nella costellazione della Mosca. La scoperta è stata effettuata con il telescopio Very Large Telescope in Cile ed è stata pubblicata su Nature. Le osservazioni indicano che il Carbonio 13 sia abbondante nell’atmosfera del pianeta, e ciò è probabilmente dovuto alla distanza del corpo celeste dalla sua Stella.

Gli elementi che compongono le molecole, sono formati da atomi con un certo numero di protoni, neutroni ed elettroni. Il numero di queste particelle in ogni atomo va a caratterizzare i vari elementi. Atomi con stesso numero di protoni, ma diverso numero di neutroni, sono definiti isotopi di un determinato elemento. Ad esempio, il Carbonio 13 osservato nell’atmosfera di TYC 8998-760-1 b possiede sette neutroni e sei protoni, a differenza del carbonio più comune, che si trova con sei protoni e sei neutroni. Un altro caso, più famoso, è il Carbonio 14, che presenta sei protoni e 8 neutroni ed è usato per effettuare le datazioni al Carbonio su materiale organico. L’isotopo non presenta proprietà completamente diverse da quelle dell’elemento, ma spesso interagiscono in modo leggermente diverso. Per questo motivo forniscono applicazioni una gamma di ricerche e applicazioni piuttosto varie.

TYC 8998-760-1 b è stato scoperto solamente due anni fa dallo studente di dottorato di Leida Alexander Bohn, che ha così commentato questa ricerca, di cui è coautore: “È fantastico che questa scoperta sia stata fatta vicino al “mio” pianeta. Probabilmente sarà il primo di tanti”.

Il Carbonio 13 su TYC 8998-760-1 b

L’esopianeta TYC 8998-760-1 è grande il doppio di Giove e ha una massa ben 14 volte quella del nostro gigante gassoso. Per questo motivo è stato definito come un super-Giove. Il Carbonio osservato si trova principalmente sotto forma di gas CO (Monossido di Carbonio). Yapeng Zhang, studente di dottorato presso l’Osservatorio di Leiden, nei Paesi Bassi e primo autore della ricerca, ha spiegato come sia stato possibile trovare il Carbonio 13 separandolo dal Carbonio 12 per il diverso colore della radiazione assorbita.

Inoltre, gli astronomi si aspettavano di trovare circa un atomo di Carbonio 13 ogni 70 di Carbonio-12. Questo rapporto si è però rivelato circa il doppio, un valore che si pensa sia correlato al modo in cui l’esopianeta si è formato. Paul Mollière del Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) di Heidelberg, in Germania, ha spiegato così l’origine di questa “anomalia”:

Il pianeta è più di centocinquanta volte più lontano dalla sua stella madre di quanto la nostra Terra sia dal nostro Sole. A una distanza così grande, i ghiacci si sono formati forse con più carbonio-13, causando la frazione più alta di questo isotopo nell’atmosfera del pianeta.

L’ipotesi sull’origine del Carbonio-13 è che sia collegato al congelamento del CO (Monossido di Carbonio) nei dischi protoplanetari. Questo potrebbe giustificare il perché i pianeti del nostro sistema solare non hanno raccolto molto ghiaccio ricco di Carbonio-13. Infatti, nel Sistema Solare la distanza oltre la quale il CO inizia a congelare, zona nota come CO snowline, si trova oltre l’orbita di Nettuno.

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