Giugno 20, 2024

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Gli astronomi hanno scoperto sei pianeti in orbita attorno a una vicina stella simile al Sole

Gli astronomi hanno scoperto un gruppo di sei pianeti in orbita attorno a una vicina stella simile al Sole che si è formata almeno 4 miliardi di anni fa e non è cambiata in modo significativo. I nuovi pianeti sono descritti in un articolo pubblicato mercoledì Rivista sulla naturaPotrebbe fornire una svolta nella comprensione di come si formano i pianeti e perché ce ne sono così tanti tra le dimensioni della Terra e di Nettuno, i cosiddetti “sub-Nettuno” sorprendentemente comuni nella nostra galassia.

Questi mondi appena scoperti sono caldi, gassosi e difficilmente saranno luoghi piacevoli da visitare. Le loro comode orbite attorno alla stella madre fanno sì che non si trovino in quella che gli astronomi considerano la “zona abitabile” di un sistema planetario. La caccia alla Terra 2.0 continua.

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Ma questi pianeti sono insoliti perché, oltre al loro gran numero, risuonano tra loro mentre orbitano attorno alla stella. Ad esempio, un pianeta compie esattamente tre orbite, mentre un pianeta vicino ne compie due.

“Queste catene di risonanza sono di natura molto rara”, ha detto martedì l’autore principale Raphael Luke dell’Università di Chicago in un webinar con i giornalisti.

Questo straordinario promemoria del fatto che la matematica governa l’universo porta con sé un’altra implicazione, vale a dire che questi sei pianeti hanno seguito uno schema orbitale stabile e prevedibile, due per tre, sin dalla loro formazione avvenuta almeno 4 miliardi di anni fa. La maggior parte dei sistemi planetari, compreso il nostro, non sono così.

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Le orbite vibrazionali dei pianeti sono coerenti con l’idea che il sistema è stato esente da qualsiasi grave disturbo – ad esempio, un impatto catastrofico o il passaggio ravvicinato di un’altra stella – per miliardi di anni. In questo scenario, i pianeti si sono formati da una nube di gas e polvere insieme alla loro stella madre e hanno trovato le loro orbite di risonanza in tempi relativamente brevi. E poi non è successo nulla di straordinario che abbia cambiato la situazione.

Questa insolita struttura orbitale è al centro del titolo grafico del nuovo articolo: “A Vibrant Sextuplet of Sub-Nettunes Passing a Bright Star HD 110067”.

“Di tanto in tanto, la natura rivela un vero gioiello”, ha detto in una e-mail Sarah Seeger, professoressa di scienze planetarie al Massachusetts Institute of Technology e coautrice del nuovo articolo. “HD 110067 è una pietra di Rosetta astronomica immediata: fornisce un sistema chiave che potrebbe aiutare a svelare alcuni dei misteri della formazione e dell’evoluzione dei pianeti.”

Come trovare i pianeti oscurati dalla luce stellare

Un nuovo articolo scritto da più di 150 scienziati provenienti da 12 paesi descrive il sistema planetario. HD 110067 è una stella della nostra galassia. Si trova nella costellazione della Chioma di Berenice Non può essere visto ad occhio nudo.

Eppure è a 100 anni luce di distanza, il che significa che è nel nostro quartiere, alla periferia della Via Lattea. La sua vicinanza alla Terra la rende più luminosa rispetto a molte stelle precedentemente note per avere sistemi planetari. È 10.000 volte più luminosa della stella nana rossa Trappist-1, ad esempio, e contiene un intrigante ammasso di pianeti rocciosi.

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La luce stellare è una valuta preziosa per gli astronomi, che possono leggere il bagliore della stella per trovare indizi sulla presenza di pianeti invisibili. Quando un pianeta passa davanti alla faccia di una stella vista attraverso un telescopio – un evento chiamato transito – la luce della stella si attenua, a seconda delle dimensioni del pianeta.

Gli astronomi possono utilizzare una seconda tecnica per cercare oscillazioni periodiche nella luce stellare mentre il pianeta orbitante e la stella interagiscono gravitazionalmente. Combinando questi metodi, gli astronomi possono ottenere una stima delle dimensioni e della densità di un pianeta. Ulteriori indagini potrebbero rivelare la composizione molecolare dell’atmosfera, se presente.

Gli astronomi hanno scoperto i primi due pianeti in orbita attorno a HD 110067 nel 2020 utilizzando il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA, che scansiona l’intero cielo alla ricerca di segnali sottili provenienti dai pianeti. L’elenco dei pianeti sarà compilato nel 2022 durante un altro ciclo di osservazioni da parte di TESS e del satellite CHEOPS dell’Agenzia spaziale europea (“Caratteristiche dei satelliti esopianeti”).

I nuovi pianeti sono chiamati “sub-Nettuno” perché sono più grandi dei mondi rocciosi più vicini del nostro sistema solare, come la Terra e Venere, ma non grandi quanto i giganti di ghiaccio Nettuno e Urano. Sono due o tre volte il diametro della Terra. Il pianeta più interno orbita attorno alla stella in nove giorni, mentre quello più esterno compie il viaggio in 54. Altri pianeti potrebbero non essere rilevati in questo sistema.

Per qualche ragione, l’universo è brutto con pianeti sub-Nettuno, e questo è uno dei motivi per cui il nuovo sistema è così entusiasmante per gli astronomi.

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“Con sei pianeti principali, la sua architettura è intrigante”, ha detto in una e-mail Nicole Colon, astrofisica della NASA ed esperta di esopianeti. “Questi pianeti non supporteranno la vita perché sono tutti troppo caldi e troppo grandi. Ma l’intero angolo sub-nettuniano è comunque la parte intrigante, [because] Non sappiamo ancora perché il nostro sistema solare non ne abbia uno.

È una questione aperta se l’Universo supporti semplicemente pianeti di queste dimensioni o se i nostri metodi di rilevamento stiano falsando i risultati. È difficile trovare mondi piccoli e rocciosi come il nostro che orbitano a una distanza confortevole da una stella vecchia e quiescente come il nostro Sole. Hanno meno probabilità di attraversare la faccia della stella se visti dalla Terra e hanno effetti gravitazionali minimi sul movimento della stella.

Gli scopritori dei nuovi pianeti affermarono di avere atmosfere in base alla loro densità. Ma, ha osservato Luke, “non sappiamo molto di loro. Non sappiamo di cosa siano fatti.

Ne sapremo di più presto. Questo nuovo sistema planetario sarà osservato più da vicino dal telescopio spaziale James Webb della NASA, che orbita attorno al Sole a circa un milione di miglia dalla Terra ed è progettato per raccogliere informazioni sulle atmosfere dei pianeti esterni.