Francesca Mancuso Un pianeta avvolto in una nuvola di zucchero filato. E' la nuova creatura cosmica scoperta dagli scienziati del Canada
©ESA / Hubble, NASA, M. Kornmesser
Un pianeta avvolto in una nuvola di zucchero filato. E’ la nuova creatura cosmica scoperta dagli scienziati del Canada utilizzando i dati dell’Osservatorio Keck alle Hawaii. Secondo il team internazionale di astronomi l’esopianeta Wasp-107 b è grande come Giove ma ha una massa dieci volte minore.
Un aspetto che ha lasciato perplessi gli scienziati. Gli astronomi dell’Università canadese di Montréal (UdeM) in particolare hanno scoperto che la massa del nucleo dell’esopianeta gigante Wasp-107b è di gran lunga inferiore rispetto a quanto si è sempre ritenuto necessario per giustificare l’immenso inviluppo di gas che circonda i pianeti giganti come Giove e Saturno. Ciò significa che in realtà i giganti gassosi si potrebbero formare molto più facilmente di quanto si pensi.
Wasp-107b è stato rilevato per la prima volta nel 2017 intorno a Wasp-107, una stella situata a circa 212 anni luce dalla Terra nella costellazione della Vergine. Il pianeta è molto vicino alla sua stella, oltre 16 volte più vicino della Terra al Sole. Grande come Giove ma 10 volte più leggero, è uno degli esopianeti meno densi a oggi conosciuti: un tipo di pianeta che gli astrofisici hanno soprannominato super-puff o di zucchero filato.
Informazioni e misure eccezionali e sorprendenti che potrebbero gettare nuova luce su questi pianeti, inavvicinabili e misteriosi. Lo studio – che ha coinvolto scienziati di Canada, Stati Uniti, Germania e Giappone – è stato pubblicato sulla rivista Astronomical Journal.
“La nuova analisi della struttura interna di Wasp-107b ha grandi implicazioni. Questo lavoro affronta le basi stesse di come i pianeti giganti possono formarsi e crescere. Fornisce una prova concreta del fatto che può essere innescato un massiccio accumulo di un involucro di gas nel caso di nuclei che sono molto meno massicci di quanto si pensasse in precedenza” ha detto Björn Benneke, coautore dello studio.
Per la prima volta, il team ha utilizzato le osservazioni di Wasp-107b ottenute dall’Osservatorio Keck alle Hawaii per valutare la sua massa in modo più accurato. In particolare, è stato usato il metodo della velocità radiale – che consente di determinare la massa di un pianeta osservando il movimento oscillatorio della sua stella ospite causato dall’attrazione gravitazionale del pianeta stesso – concludendo che la massa di Wasp-107b è circa un decimo di quella di Giove, o circa 30 volte quella della Terra.
Il team ha quindi effettuato un’analisi per determinare la struttura interna più probabile del pianeta, giungendo a una conclusione sorprendente: con una densità così bassa, il pianeta deve avere un nucleo solido di non più di quattro volte la massa della Terra. Ciò significa che più dell’85% della massa è racchiusa nello spesso strato di gas che circonda questo nucleo. Per fare un ulteriore confronto, Nettuno – che ha una massa simile a Wasp-107b – ha solo dal 5 al 15% della sua massa totale nel suo strato di gas.
Ma come può formarsi un pianeta di densità così bassa? E com’è riuscito a evitare che il suo enorme strato di gas si dissolvesse, soprattutto vista la vicinanza alla sua stella?
I pianeti si formano nel disco di polvere e gas che circonda una giovane stella, il disco protoplanetario. Secondo i modelli classici di formazione di un gigante gassoso come Giove e Saturno, è necessario che ci sia un nucleo solido almeno 10 volte più massiccio della Terra per accumulare una grande quantità di gas, prima che il disco si dissolva. Senza un nucleo massiccio, i pianeti giganti gassosi si pensava che non fossero in grado di superare la soglia critica necessaria per costruire e mantenere i loro grandi involucri di gas.
Come si spiega allora l’esistenza di Wasp-107b, che ha un nucleo molto meno massiccio? Una gran bella domanda a cui gli scienziati hanno cercato di rispondere. In particolare, la professoressa Eve Lee della McGill University, esperta di fama mondiale di pianeti super-puff come Wasp-107b, ha diverse ipotesi.
“Per Wasp-107b, lo scenario più plausibile è che il pianeta si sia formato molto lontano dalla stella, dove il gas nel disco è abbastanza freddo e il suo accrescimento può avvenire molto rapidamente. In seguito, il pianeta è stato in grado di migrare nella sua posizione attuale, attraverso le interazioni con il disco o con altri pianeti nel sistema” spiega.
Ma altri misteri circondano Wasp-107b. Gli studi sull’atmosfera del pianeta con il telescopio spaziale Hubble pubblicati nel 2018 hanno rivelato una sorpresa: contiene pochissimo metano eppure dovrebbe averne grandi quantità.
Informazioni che potrebbero utili a capire l’origine di giganti gassosi come Giove e Saturno.
Fonti di riferimento: Università canadese di Montréal, Astronomical Journal
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