Girolamo CastaldoDATA ULTIMO AGGIORNAMENTO: 24 Novembre 2023
Un nuovo studio spiega come mai sia difficile trovare uno dei tipi più comuni di esopianeta in presenza di stelle attempate
Chi segue questo blog da un po’ avrà più volte letto riguardo gli esopianeti, cioè pianeti al di là del Sistema Solare, la cui varietà e particolarità se la gioca spesso con le visioni più ardite degli autori di fantascienza.
Uno dei tipi più comuni, che però mette in crisi le nostre attuali conoscenze sulla formazione planetaria (come vedremo dopo), è il cosiddetto gioviano caldo, cioè un tipo di pianeta simile a Giove, ma che orbita vicinissimo alla propria stella.
E quando scrivo “vicinissimo”, lo intendo in senso letterale: i gioviani caldi ci mettono solitamente meno di 10 giorni per compiere un’orbita intera attorno alla loro stella, mentre Giove impiega più di 11 anni.
Nonostante ci siano sospetti che esista una super-Terra (cioè, un pianeta più massiccio della Terra, ma meno di Urano e Nettuno) ai confini del Sistema Solare, siamo invece certi che esso non contenga alcun gioviano caldo, nonostante la loro ordinarietà.
Ora uno studio recente sembrerebbe finalmente spiegare come mai.
I misteri dei gioviani caldi
I gioviani caldi sono il tipo di esopianeta più facilmente rilevabile tramite il metodo delle velocità radiali (ne ho parlato brevemente qui), in quanto causano oscillazioni rilevanti e rapide nella loro stella, grazie rispettivamente alla loro massa e velocità orbitale.
Ciò non significa che siano anche il tipo più facilmente spiegabile e infatti ci sono ben tre possibili teorie per la loro formazione:
- in situ, in base alla quale un gioviano caldo si formerebbe direttamente in prossimità della stella, a partire da una super-Terra che accumula in seguito un “involucro” di gas attorno a sé;
- migrazione, la teoria al momento più accreditata, che prevede la formazione del gioviano caldo lontano dalla stella (come Giove) e poi il suo graduale spostamento verso di essa, a causa dell’interazione con il gas e la polvere residui dalla formazione della stella;
- incontro con un altro oggetto massiccio, teoria che può essere considerata come un tipo particolare di migrazione, che avviene in questo caso molto più velocemente, visto l’effetto destabilizzante sull’orbita del gioviano caldo esercitato dalla gravità dell’altro corpo celeste.
Qualunque sia la loro origine, una cosa è certa: i gioviani caldi sono più comuni in presenza di nane rosse (stelle relativamente piccole e fredde), che di stelle come il Sole.
Ed è proprio da questa statistica che sono partiti Shota Miyazaki e Kento Masuda, gli autori dello studio in esame, come riporta Brian Koberlein su Universe Today.
Gioviani caldi per stelle giovani
A partire dai dati contenuti nella California Legacy Survey, che include informazioni sulla metallicità (elementi costituenti) ed età delle stelle esaminate, Miyazaki e Masuda hanno isolato 382 stelle simili al Sole.
Di queste, 46 possedevano pianeti simili a Giove, che i ricercatori hanno ulteriormente suddiviso in caldi e freddi, scoprendo che questi ultimi erano più numerosi, in contrasto con le statistiche relative alle nane rosse.
Ma la scoperta più interessante è stata che i gioviani caldi sono più frequenti in orbita a stelle più giovani; in particolare, usando un modello statistico da loro stessi creato, i ricercatori evidenziano come i numeri crollino al raggiungimento della metà della vita dei soli, cioè intorno ai 6 miliardi di anni.
E non è tutto: a partire da questi risultati, Miyazaki e Masuda hanno elaborato una teoria che parrebbe finalmente spiegare perché sistemi con stelle di mezza età o più vecchie ospitano raramente gli altrimenti comuni gioviani caldi.
Gioviani caldi nel Sistema Solare?
Lo studio suggerisce, infatti, che per qualche motivo le orbite dei gioviani caldi non siano stabili come quelle dei loro “colleghi” freddi, che si preservano tali anche per decine di miliardi di anni.
Il risultato di tale destabilizzazione è solitamente tragico: i gioviani caldi si avvicinano troppo alla stella e vengono da essa consumati, il che spiega come mai stelle come il Sole tendono a non avere tale tipo di pianeti in orbita dopo il raggiungimento del sesto miliardo di anni di età.
E a proposito del Sole, la nostra stella è ancora relativamente giovane, avendo da poco superato i 4,6 miliardi di anni; di conseguenza, è improbabile che essa abbia mai ospitato (e successivamente divorato) un gioviano caldo.
Insomma, il Sistema Solare è sicuramente atipico, in quanto stelle come il Sole sono piuttosto rare di per sé e non possiedono tanti pianeti quanti una nana rossa, ma almeno adesso sappiamo come mai esso non ospiti gioviani caldi.
(Originariamente pubblicato su Storie Semplici)