Alcune stelle mostrano segni del cosiddetto ”cannibalismo planetario”. Oggetto del nuovo studio dati di 91 coppie di stelle ottenuti grazie a Gaia

In fisica si conoscono le regole che governano le orbite di due corpi celesti, ma non appena se ne aggiunge un terzo (per non parlare di un quarto, quinto o centesimo) la dinamica diventa molto più complessa. Sorgono instabilità imprevedibili, in cui un oggetto può addirittura essere espulso nello spazio o cadere nella sua stella ospite! Sarebbe proprio questo il principio alla base del ”cannibalismo planetario” praticato da alcune stelle oggetto del nuovo studio.

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Il problema dei tre corpi

Nel nuovo studio gli scienziati hanno voluto far luce su questo topic. Il cosiddetto ”problema dei tre corpi” ha turbato gli scienziati per secoli soprattutto perché non si hanno molte informazioni in merito e si sa molto poco su quanto sia comune che si verifichino instabilità così catastrofiche come quella di finire divorato dalla tua stella compagna. In un’indagine fatta su alcune stelle vicine, il team ha scoperto che una coppia di stelle su dodici potrebbe aver divorato un pianeta. In questi casi molto probabilmente il pianeta sviluppa un’oscillazione nella sua orbita che di conseguenza viene completamente modificata, condannandolo ad una fine catastrofica.

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Traiettorie approssimative di tre corpi identici situati ai vertici di un triangolo scaleno e aventi velocità iniziale nulla
Credit: Dnttllthmmnm – Opera propria

Stelle gemelle

Lo studio ha infatti rilevato in almeno l’8% delle coppie di stelle campionate delle anomalie chimiche. L’unica spiegazione a tali discordanze è l’ingestione da parte di una stella del materiale planetario che un tempo orbitava attorno ad essa. Per questo motivo gli scienziati si sono concentrati su “stelle gemelle”, ossia stelle nate dalla stessa nube e quindi con la stessa identica composizione iniziale. I risultati hanno rivelato che alcune stelle differivano effettivamente dalle loro gemelle, mostrando un modello chimico distinto con quantità maggiori di alcuni elementi come ferro, nichel e titanio rispetto ad altri come il carbonio e l’ossigeno. Questo indica la forte probabilità che la stella abbia inghiottito un pianeta.

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Questa illustrazione mostra TOI-715 b, una super-Terra nella zona abitabile attorno alla sua stella.
Credit: NASA/JPL-Caltech

Sistemi planetari con una super-Terra

Ma questo ”cannibalismo” planetario da cosa scaturisce? Come dicevamo ad inizio articolo, dev’essersi verificata una certa instabilità nella dinamica del sistema. Le simulazioni suggeriscono che tale instabilità potrebbe essere comune nei primi anni di vita di un sistema planetario, i primi 100 milioni di anni circa. Tuttavia, qualsiasi traccia di pianeti inghiottiti durante questo primo periodo non sarebbe rilevabile nelle stelle che abbiamo osservato, vecchie di miliardi di anni! Ci devono per forza esser state instabilità più recenti. Questa notizia non ha sorpreso gli scienziati. Infatti, i sistemi planetari in cui è presente un pianeta definito ”super-Terra” – di dimensioni maggiori della Terra ma minori di quelle di Giove – possono essere particolarmente instabili. Il continuo tiro alla fune gravitazionale tra la stella ospite e i suoi pianeti massicci potrebbe generare instabilità.

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Una rappresentazione artistica dei pianeti del nostro sistema solare e delle missioni inviate dalla Terra per esplorarlo
Credit: NASA/Jenny Mottar

Un delicato equilibrio

Lo studio di questo tipo di stelle ci incoraggia a riconsiderare il nostro posto nell’universo. Tendiamo a dare per scontata la stabilità del nostro Sistema Solare. Con questo non stiamo dicendo che instabilità di questo tipo possano verificarsi allo stato attuale delle cose nel nostro ”angolo di cosmo”. Tuttavia, la nostra comprensione della dinamica dei sistemi a corpi multipli è ancora molto incompleta. Mentre continuiamo a esplorare i misteri del cosmo, studi come questo ci ricordano il delicato equilibrio che permette alla vita di prosperare sulla Terra e la potenziale fragilità della nostra casa cosmica.

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