Love numbers of super-Earths: a numerical approach

Studiare la deformabilità di un pianeta è uno degli approcci più adeguati a ricostruire la sua struttura interna. Testando vari modelli planetari è possibile produrre set di numeri di Love, i coefficienti adimensionali che ne parametrizzano interamente la risposta deformativa. Esistono tre tipi di numeri di Love: mareali, di carico, e di taglio. In questa tesi è presentato un approccio numerico per la stima di tutti i numeri di Love della Terra e di tre classi di super Terre, uno dei tipi di esopianeta più diffuso nell’universo. I modelli assunti sono sia completamente solidi che aventi un nucleo esterno fluido, considerati sia in casi comprimibili che incomprimibili, con reologia elastica. Dopo aver presentato la teoria della deformazione planetaria, introduciamo il codice sviluppato per l’integrazione numerica della stessa. In seguito, discutiamo come costruire il modello interno più adatto a ogni taglia di super Terra, produciamo dei set di numeri di Love per ognuna di esse e li compariamo con quelli ottenuti per la Terra. I nostri risultati di numeri di Love della Terra tendono a sovrastimare i valori noti in letteratura. Per la super Terra di 2 masse terrestri, otteniamo una risposta deformativa inferiore a quella della Terra: l’aumento in massa e raggio non riesce a bilanciare l’aumento di rigidità del pianeta. Per la super Terra di 4 masse terrestri, i numeri di Love sono comparabili con quelli della Terra con una differenza massima del 35%, indicando una similarità tra i due corpi celesti. Per la super Terra di 8 masse terrestri, l’aumento di dimensione del pianeta domina completamente la risposta deformativa e i numeri di Love sono sempre maggiori almeno del 20% delle loro controparti terrestri. Vengono infine proposti miglioramenti al metodo adottato in questa tesi che, alla conoscenza dei relatori e dell’autore, è il primo lavoro ad avere come obiettivo la stima dei numeri di Love di super Terre rocciose e la loro comparazione con quelli della Terra.