Tre giganti gassosi prossimi alla fine

Orbitano vicinissimi alle loro stelle ospiti e saranno inghiottiti

Rappresentazione artistica di un gioviano caldo.

Alla soglia dei 5000 esopianeti confermati, è sempre più chiaro come la struttura del Sistema solare non sia di tipo comune. Già dalle prime scoperte, è apparsa evidente la gran varietà di mondi alieni, alcuni davvero bizzarri come i gioviani caldi. Quando gli astronomi avevano solo come riferimento il nostro Sistema, non molto tempo fa, sarebbe sembrato strano pensare che i giganti gassosi potessero essere ovunque vicini alle loro stelle. Intorno al Sole, i giganti gassosi sono invece i pianeti esterni.

Nel contempo il nostro pianeta è apparso di tipo raro e non sono stati trovati analoghi nemmeno tra i più promettenti candidati. I pianeti del tipo super-Terre (riferito alla massa di tali corpi) e mini-Nettuno sono i più comuni e la cosa sorprendente è che non figurano nel nostro sistema.

Anche i sistemi numerosi sono apparsi notevolmente atipici poiché sono tutti sistemi planetari compatti tutti stipati molto vicini alla loro stella madre. L’esempio più famoso è TRAPPIST-1, con non meno di sette pianeti rocciosi contenuti tutti entro l’orbita di Mercurio. 

In numero maggiore delle stelle

I pianeti sono davvero comuni nella nostra Galassia e sono in numero nettamente superiore alle stelle. Gli astronomi ritengono che ogni stella, a prescindere dalla massa, ne possegga almeno uno.

Tra il 2009 e il 2018 è stato operativo il telescopio spaziale Kepler della Nasa e con esso sono stati scoperti migliaia di candidati pianeti. Il suo testimone è stato raccolto dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (Tess) che invece si concentra sulle stelle vicine (entro circa 300 anni-luce) per individuare pianeti da indagare approfonditamente. Nel prossimo futuro sono in programma missioni della Nasa e dell’Esa specificamente progettate per determinare dimensioni, composizione e atmosfera di quelli già conosciuti. È chiaro che c’è ancora tantissimo da scoprire. 

Una conoscenza ancora lacunosa

Sappiamo davvero pochissimo dei pianeti scoperti sinora. Molto spesso la loro esistenza è solo indiziaria, solitamente dedotta da cali regolari nella curva di luce esibita dalla loro stella ospite quando transitano davanti ad essa. Le curve di luce forniscono pure informazioni sul tempo e le dimensioni orbitali del pianeta e quindi anche sul tipo (roccioso o gassoso). Nel caso dei gioviani caldi, talvolta è possibile rilevare la presenza e la composizione dell’atmosfera osservandola per via spettroscopica “in trasparenza” durante i loro transiti.  

Che la nostra conoscenza di questi mondi sia ancora molto lacunosa lo deduciamo dal fatto che poco o nulla sappiamo sui pianeti rocciosi e possediamo giusto indizi della presenza o meno di lune e anelli intorno agli esopianeti maggiori.

I pianeti delle giganti rosse

Tuttavia, in alcuni casi, queste scoperte offrono uno spaccato su quelle che sono state le origini o quella che sarà la fine del nostro sistema planetario quando il Sole si spegnerà. Non è ancora chiaro, per esempio, che cosa accadrà ai pianeti quando la nostra stella si trasformerà in gigante rossa, perciò una certa attenzione è rivolta ai pianeti scoperti intorno a tali stelle giunte nelle ultime fasi della loro evoluzione.

Un nuovo studio, presentato al congresso dell’American Astronomical Society, descrive la scoperta e caratterizza tre esopianeti identificati in orbite particolarmente strette alle loro rispettive stelle madri. I tre oggetti sono TOI-2337b, TOI-4329b e TOI-2669b scoperti dal satellite Tess.

Si tratta di tre giganti gassosi con masse stimate tra 0,5 e 1,7 volte la massa di Giove. Hanno dimensioni da poco meno a circa 1,6 quelle del gigante del Sistema solare e densità tutte diverse, variabili tra meno a tre volte quella dell’acqua. TOI-2669 b orbita attorno a una stella gigante rossa all’incirca ogni sei giorni, mentre TOI-4329 b orbita attorno a una subgigante in poco meno di tre giorni. TOI-2337 b è il più strano dei tre con una densità simile a quella dell’alluminio in orbita attorno alla sua stella gigante rossa in poco meno di tre giorni. Tra le migliaia di esopianeti scoperti finora, questi tre giganti gassosi hanno anche i periodi di rivoluzione più brevi tra quelli in orbita attorno a stelle subgiganti o giganti evolute.

Tali caratteristiche così differenti indicano un’origine altrettanto diversa e arricchisce la casistica dei mondi atipici. Sembra evidente che questi esopianeti si siano formati lontano dalla loro stella e che siano nel frattempo migrati vicinissimi alle loro stelle

Il principio della fine

I tre pianeti orbitano pericolosamente vicino alle loro stelle madri, tutte in stadio evolutivo avanzato e destinate a spegnersi molto presto in termini astronomici. Anche i loro pianeti subiranno la stessa sorte e per TOI-2337b potrebbe essere molto vicina poiché sarà inghiottito dalla sua stella entro un milione di anni. E questo è notevole: nessun pianeta è così prossimo alla sua fine come in questo caso.

Secondo lo studio, i tre esopianeti migreranno sempre più vicini alle loro stelle lungo un percorso a spirale. Questo significa che il processo tenderà ad accelerare in futuro e porterà alla completa evaporazione delle rispettive atmosfere, forse anche prima di essere inglobati in quella stellare.

Se nei rispettivi sistemi ci fossero altri pianeti, la migrazione comporterà una destabilizzazione delle orbite con possibili collisioni distruttive a catena.

Uno sguardo sul futuro

Secondo i ricercatori, la scoperta è molto importante. “Questi pianeti si trovano in luoghi così estremi che in realtà meno di dieci anni fa, nessuno pensava che esistessero davvero”, afferma Samuel Grunblatt, primo autore dello studio. “È fondamentale per la nostra comprensione di come i sistemi planetari si evolvono nel tempo. Le osservazioni forniscono anche maggiori informazioni sui pianeti che si avvicinano alla fine della loro vita prima di essere inghiottiti dalle loro stelle madri”.

Di pianeti simile ce ne dovrebbero essere centinaia nei dati di Tess e il loro studio amplierà la nostra conoscenza di come interagiscano i pianeti ed evolvano nelle ultime fasi delle stelle come il Sole.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 282 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.