I pianeti di dimensioni di Giove in orbita vicino alle loro stelle potrebbero darci indizi sulla formazione dei nostri giganti gassosi. Ecco HIP 67522 b

Per la maggior parte della storia umana la nostra comprensione di come i pianeti si formano e si evolvono era basata sugli otto pianeti del nostro sistema solare. Ma negli ultimi 25 anni, la scoperta di oltre 4.000 esopianeti al di fuori del nostro sistema solare ha cambiato tutto. Tra i più intriganti di questi mondi lontani c’è una classe di esopianeti chiamati “gioviani caldi“. Di dimensioni simili a Giove, questi pianeti, dominati dal gas, orbitano estremamente vicini alle loro stelle madri. Non abbiamo nulla di simile nel nostro sistema solare, dove i pianeti più vicini al Sole sono rocciosi e orbitano molto più lontani. I gioviani caldi si formano vicino alle loro stelle o più lontano prima di migrare verso l’interno? Come potrebbe essere correlata questa migrazione al sistema solare? La scoperta di HIP 67522 b potrebbe rivoluzionare le cose.

Video rappresentazione di HIP 67522 b

Lo studio dei gioviani caldi

Gli scienziati dovranno osservare molti di questi giganti caldi per rispondere a queste domande. Ora, un nuovo studio pubblicato sull’Astronomical Journal riporta il rilevamento dell’esopianeta HIP 67522 b che sembra essere il più giovane gioviano caldo mai trovato. Orbita attorno a una stella con un’età stimata in circa 17 milioni di anni. Ciò significa che HIP 67522 b è probabilmente solo qualche milione più giovane, mentre i più famosi gioviani caldi hanno più di un miliardo di anni. Il pianeta impiega circa sette giorni per orbitare attorno alla sua stella, che ha una massa simile a quella del Sole. HIP 67522 b è circa 10 volte il diametro della Terra ed è situato a circa 490 anni luce dal nostro pianeta. Le dimensioni indicano che si tratta di un gigante gassoso.

Transito di un pianeta sulla sua stella. In basso il grafico della curva di luce. Credit: Henrykus

Il metodo del transito

HIP 67522 b è stato identificato come candidato planetario dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA , che rileva i pianeti tramite il metodo del transito. Gli scienziati cercano piccoli cali nella luminosità di una stella, indicando che un pianeta in orbita è passato tra l’osservatore e la stella. Ma le giovani stelle tendono ad avere molte macchie scure sulla loro superficie che possono apparire simili ai pianeti in transito. Quindi gli scienziati hanno usato i dati del telescopio ad infrarossi recentemente ritirato dalla NASA, lo Spitzer Space Telescope, per confermare che il segnale di transito proveniva effettivamente da un pianeta. La scoperta offre la possibilità di scoprire altri giovani gioviani caldi e di imparare di più su come i pianeti si formano in tutto l’universo.

HIP 67522 b. Credit: NASA / JPL-Caltech
Questa rappresentazione artistica mostra un tipo di pianeta gigante gassoso noto come gioviano caldo che orbita molto vicino alla sua stella. Credit: NASA / JPL-Caltech

Possiamo imparare molto sul nostro sistema solare e sulla sua storia studiando i pianeti in orbita attorno al Sole“, ha detto Aaron Rizzuto, uno scienziato dell’Università del Texas ad Austin che ha guidato lo studio. “Ma non sapremo mai quanto sia unico o comune il nostro sistema solare a meno che non siamo là fuori alla ricerca di esopianeti. Gli scienziati stanno scoprendo come il nostro sistema solare si adatta al quadro più ampio della formazione dei pianeti nell’universo.

Migrazione dei giganti?

Ci sono tre ipotesi principali su come i gioviani caldi si avvicinino così tanto alle loro stelle madri. Uno è che semplicemente si formano lì. Ma è difficile immaginare che i pianeti si formino in un ambiente così ostile. Non solo il calore estremo vaporizzava la maggior parte dei materiali, ma le giovani stelle generano potenti brillamenti e venti stellari che potenzialmente possono impedire la formazione di pianeti.

I giganti gassosi del sistema solare

Sembra più probabile che i giganti gassosi si sviluppino più lontano dalla loro stella madre, oltre un confine chiamato “la linea della neve“, dove le temperature consentono la formazione di ghiaccio e altri materiali solidi. I pianeti simili a Giove sono composti quasi interamente di gas, ma contengono nuclei solidi. Sarebbe più facile per quei nuclei superare la linea della neve, dove i materiali congelati potrebbero aderire come una “palla di neve in crescita”.

Ma quale sarebbe la causa e quali sarebbero i tempi di migrazione?

Un’idea ipotizza che i gioviani caldi “incomincino il loro viaggio” all’inizio della storia del sistema planetario mentre la stella è ancora circondata dal disco di gas e polvere. In questo scenario, la gravità del disco che interagisce con la massa del pianeta potrebbe interrompere l’orbita del gigante gassoso e indurlo a migrare verso l’interno. Un’altra ipotesi sostiene che i gioviani caldi si avvicinano alla loro stella successivamente, quando la gravità di altri pianeti attorno alla stella può essere la causa della migrazione. Il fatto che HIP 67522 b sia già così vicino alla sua stella dopo la sua formazione indica che questa terza ipotesi probabilmente non si applica in questo caso.

Spitzer Space Telescope
Spitzer Space Telescope

Gli scienziati vorrebbero sapere se esiste un meccanismo dominante che forma la maggior parte dei gioviani caldi“, ha detto Yasuhiro Hasegawa, un astrofisico specializzato nella formazione di pianeti presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA che non era coinvolto nello studio. “Nella comunità in questo momento non c’è un chiaro consenso su quale ipotesi di formazione sia la migliore per spiegare la formazione dei gioviani caldi osservati. La scoperta di questo giovane esopianeta è eccitante, ma per risolvere il mistero, avremo bisogno di più dati e osservazioni“.

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