Da quando gli astronomi hanno guardato per la prima volta oltre il sistema solare tre decenni fa per scoprire pianeti extrasolari, o esopianeti, sappiamo che i pianeti nella Via Lattea e nell’universo, sono disponibili in una vasta gamma di larghezze e masse.
Ma quanto possono diventare grandi questi pianeti e qual è il pianeta più grande che conosciamo?
Prima del 1992, quando fu scoperto il primo esopianeta, il gigante gassoso Giove, che è circa 11 volte più largo della Terra, deteneva il titolo di pianeta più grande conosciuto. Ma Giove è un cigolio rispetto ad alcuni mondi mostruosi che sono stati scoperti da allora.
Ci sono due misure da considerare quando si determina la dimensione di un pianeta: la sua larghezza (due volte il suo raggio) e la sua massa.
Misurando dal primo, “i più grandi esopianeti hanno un raggio planetario circa il doppio del raggio di Giove”, ha detto Solène Ulmer-Moll, ricercatrice di esopianeti post-dottorato presso l’Università di Ginevra. “Questi sono oggetti estremi che orbitano molto vicino alla loro stella ospite”, ha aggiunto.
La larghezza di un pianeta e la sua massa sono collegate, ma non sempre c’è una correlazione diretta tra le due. Questo perché i pianeti variano in densità, il che significa che alcuni giganti gassosi di piccola massa possono “gonfiarsi” a dimensioni maggiori rispetto ad altri esopianeti più pesanti.
Ad esempio, il gigante gassoso HAT-P-67 b, che ha un raggio circa doppio di quello di Giove, è attualmente tra i più grandi pianeti conosciuti in termini di larghezza. Eppure l’esopianeta, che si trova a 1.200 anni luce dalla Terra, ha una densità molto bassa, quindi ha solo circa un terzo della massa di Giove.
Anche l’esopianeta WASP-17b è circa il doppio di Giove. Un secondo classificato è KELT-9b, il cui raggio è 1,84 volte quello di Giove.
La maggior parte dei pianeti rocciosi altrove non si avvicina mai alla grandezza dei “super-Giove” sopra menzionati. I più grandi pianeti rocciosi, chiamati “super-Terre”, sono larghi circa il doppio della Terra. “In confronto, Wasp-17b ha un raggio equivalente a 22 volte quello della Terra”, ha affermato Ulmer-Moll.
Anche se i pianeti rocciosi sono più densi dei giganti gassosi, non diventano comunque pesanti come i giganti gassosi. Questo perché man mano che i pianeti rocciosi crescono, accumulano gas, ghiaccio e acqua che gradualmente li trasformano in giganti gassosi con un centro roccioso.
I pianeti più massicci sono circa 13 volte la massa di Giove. Questi includono il gigante gassoso HD 39091 b, che si trova a 60 anni luce dalla Terra e ha una massa circa 12,3 volte quella di Giove.
Quanto può diventare grande un pianeta?
Non ci aspettiamo di scoprire pianeti molto più grandi di questi supergiove, perché un pianeta diventa una “nana bruna” una volta raggiunta una certa dimensione e massa.
Le nane brune sono spesso chiamate “stelle fallite” poiché sono più pesanti dei supergiove ma non abbastanza massicce da innescare la normale fusione dell’idrogeno nei loro nuclei.
“La principale differenza tra nane brune e pianeti è la loro massa e la presenza di deuterio – idrogeno pesante – che brucia”, ha detto Nolan Grieves, ricercatore post-dottorato presso il Dipartimento di Astronomia dell’Università di Ginevra. “A masse maggiori, un oggetto avrà una pressione interna e una temperatura sufficientemente elevate da bruciare la maggior parte del deuterio che era inizialmente presente nell’oggetto”, ha aggiunto.
La linea di demarcazione tra pianeti e nane brune è stata definita negli anni ’90, con le nane brune classificate come oggetti che bruciavano il 50% o più del loro deuterio iniziale. Si pensa che quella linea di demarcazione esista a un limite superiore di 14 volte la massa di Giove, il che significa che i pianeti non dovrebbero esistere al di sopra di questo limite.
“Ci sono pianeti di cui abbiamo misurato la massa pari a circa 13 masse di Giove, come HD 39091 b e HD 106906 b, e si potrebbe sostenere che siano i più grandi pianeti conosciuti”, ha concluso Grieves.
La nana bruna più massiccia mai scoperta è SDSS J0104+1535, situata a 750 anni luce dalla Terra ai margini della Via Lattea. È 90 volte più massiccia di Giove, ma ha un raggio compreso tra 0,7 e 1,4 volte quello di Giove. Quindi, in effetti, la nana bruna più massiccia potrebbe essere più piccola del pianeta più grande del nostro sistema solare.
