Gli astronomi hanno scoperto un insolito sistema planetario, che potrebbe mettere a dura prova le nostre attuali concezioni relative alla formazione di giganti gassosi come Giove.
Si tratta, per la precisione, di una pianeta dalle dimensioni simili a quelle di Giove, in orbita attorno a una minuscola stella che è solo quattro volte più grande del gigante gassoso del sistema solare. Il pianeta extrasolare, o “esopianeta”, orbita attorno a una stella nana rossa denominata TOI 5205 che è molto più fredda e più piccola del sole.
Le piccole dimensioni e le temperature relativamente basse di queste stelle nane M, il tipo più comune di corpo stellare nella Via Lattea, le rendono più rosse del sole.
Come è stato scoperto il sistema planetario
Sebbene, in media, questa classe di stelle ospiti attorno a sé più pianeti rispetto ad altri tipi di stelle, in precedenza si credeva che la loro formazione rendesse improbabile che fossero orbitate da giganti gassosi. La scoperta di questo esopianeta (designato TOI 5205b) da parte di astronomi che hanno utilizzato il telescopio Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA sfida questo concetto. Il pianeta è stato confermato e caratterizzato dal team utilizzando vari telescopi e strumenti terrestri.
Caratteristiche della stella ospite
Shubham Kanodia è il leader del team autore della scoperta e astronomo presso l’istituto Carnegie. Lo studioso ha detto in una dichiarazione: “La stella ospite, TOI-5205, è circa quattro volte più grande di Giove, eppure in qualche modo è riuscita a formare un pianeta delle dimensioni di Giove, il che è abbastanza sorprendente!”. Sebbene i giganti gassosi siano stati scoperti in precedenza attorno a stelle nane M, nessuno di loro è stato scoperto in orbita attorno a un esempio di massa così piccola di questa classe di TOI-5205 simile a una stella.
I pianeti vengono creati in dischi rotanti di gas e polvere chiamati “dischi protoplanetari” che circondano le giovani stelle. Questo materiale è il risultato dei resti della stessa materia che è collassata per dare vita alla sua stella centrale. Quando le macchie dense collassano sotto la loro stessa gravità, nascono i nuclei dei pianeti e quindi raccolgono altro materiale.
Come nasce un gigante gassoso?
Gli attuali modelli di formazione dei pianeti suggeriscono che per far nascere un gigante gassoso ci vuole materiale equivalente a dieci volte la massa della Terra. Tale materiale prima forma un nucleo roccioso, che continua ad accumulare gas per formare il disco che contribuirà alla crescita di un pianeta gigante. Tuttavia, questo processo deve avvenire rapidamente.
Kanodia ha spiegato nella dichiarazione: “All’inizio, se non c’è abbastanza materiale roccioso nel disco per formare il nucleo iniziale, allora non si può formare un pianeta gigante gassoso. E alla fine, se il disco evapora prima che si formi il nucleo massiccio, allora uno non può formare un pianeta gigante gassoso. Eppure TOI-5205b si è formato nonostante tutto”. E inoltre: “Sulla base della nostra attuale comprensione nominale della formazione dei pianeti, TOI-5205b non dovrebbe esistere; è un pianeta ‘proibito'”.
Un sistema sbilanciato
Per immaginare quanto sia sbilanciato questo sistema rispetto ai sistemi planetari che gli astronomi conoscono, dobbiamo immaginare la nostra stella, il sole, schiacciato fino alle dimensioni di un pompelmo. Tale riduzione delle dimensioni significherebbe che il più grande gigante gassoso del nostro sistema solare, Giove, avrebbe all’incirca le dimensioni di un pisello.
Per far comprendere in maniera semplice ed elementare potremmo dire che il sistema TOI-5205 sia più simile a un pisello che orbita attorno a un limone. Le osservazioni con il James Webb Space Telescope potrebbero aiutare a determinare la composizione dell’atmosfera di TOI-5205 b e potrebbero far luce sui processi che hanno dato vita a questo pianeta “proibito”.
