Gli astronomi hanno scoperto un insolito sistema planetario costituito da un pianeta delle dimensioni e dal peso leggermente superiore a quello di Giove, in orbita attorno a una minuscola stella, TOI-5205b, che è poco più del gigante gassoso del sistema solare.
Questa configurazione “proibita” di un enorme pianeta in orbita attorno a una stella relativamente piccola potrebbe sfidare le teorie su come si formano i pianeti giganti gassosi, basti pensare che il pianeta è il 40 percento della massa del Sole, con un rapporto tra la massa del pianeta e la massa della stella che è dello 0,3 percento, il più alto tra tutti i pianeti conosciuti in orbita attorno alle nane rosse.
Le nane rosse sono il tipo più comune di stelle là fuori, sono più piccoli e meno luminosi del nostro Sole e vivono molto più a lungo. Sono anche un luogo ideale per la formazione di pianeti, ma non per tutti i tipi di pianeta: i modelli attuali suggeriscono che sono un luogo improbabile per la formazione di giganti gassosi, quindi immagina la sorpresa quando gli astronomi hanno trovato il pianeta TOI-5205b.
Il pianeta extrasolare, o “esopianeta”, come già detto orbita attorno alla stella nana rossa TOI-5205b che è molto più fredda e più piccola del sole, inoltre 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.
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 dell’esopianeta TOI-5205b da parte degli astronomi utilizzando il telescopio Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA mette in discussione questo concetto. Il pianeta è stato confermato e caratterizzato dal team utilizzando vari telescopi e strumenti terrestri.
“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!”
ha detto in una dichiarazione Shubham Kanodia, leader del team e astronomo della Carnegie Science.
La straordinarietà di TOI-5205b e del suo sistema planetario
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-5205b simile a una stella.
I pianeti vengono creati in dischi rotanti di gas e polvere chiamati “dischi protoplanetari”, o disco circumstellare, che circondano le giovani stelle; questo materiale sono i resti della stessa materia che è collassata per dare vita alla sua stella centrale, e quando le macchie dense collassano sotto la loro stessa gravità, nascono i nuclei dei pianeti e quindi raccolgono altro materiale.
Un pianeta di queste dimensioni dovrebbe accumulare un nucleo roccioso di circa 10 masse terrestri e successivamente ottenere abbastanza gas per raggiungere qualcosa di vicino a 320 volte la massa del nostro pianeta, tuttavia i modelli non si aspettavano che questo scenario si svolgesse attorno a una nana rossa.
“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 questi guardrail.
Sulla base della nostra attuale comprensione nominale della formazione dei pianeti, TOI-5205b non dovrebbe esistere; è un pianeta ‘proibito’.”
ha spiegato Kanodia nella dichiarazione.
Per immaginare quanto sia sbilanciato questo sistema rispetto ai sistemi planetari che gli astronomi si aspettano, immagina 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.
Il sistema TOI-5205b è più simile a un pisello in orbita attorno a un limone, e la disparità di dimensioni nelle dimensioni è così grande che quando TESS ha utilizzato il calo di luce causato da un pianeta mentre passa davanti alla sua stella, noto come metodo del transito, quel calo di luce era il 7% dell’emissione luminosa totale della stella.
Il pianeta è stato individuato per la prima volta dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), dopodiché è stato seguito dal team di Kanodia e sono stati in grado di confermare che si trattava davvero di un pianeta e di elaborare alcune delle sue proprietà. Il pianeta è stato scoperto con il metodo del transito, osservando la luce della sua stella, e TESS ha misurato un calo nella luce mentre il pianeta gli passava davanti. Ed è stato un bel tuffo. Il sette percento della luce è stato bloccato, uno dei più grandi transiti di esopianeti conosciuti
Ciò rende l’oscuramento di TOI-5205 da parte di questo esopianeta delle dimensioni di Giove il più grande calo di luce conosciuto causato dal transito di un esopianeta.
Questo estremo calo di luce o tecnicamente “grande profondità di transito” fa ben sperare per osservazioni future, potrebbe rendere il sistema ideale per le indagini di follow-up con il James Webb Space Telescope (JWST).
Le osservazioni con il JWST 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”.
I dettagli di questa scoperta sono riportati sul The Astronomical Journal, che come al solito spiega in modo più approfondito e tecnico la fantastica scoperta.
Se sei attratto dalla scienza o dalla tecnologia, continua a seguirci, così da non perderti le ultime novità e news da tutto il mondo!
