Il pianeta “proibito”

Un team di astronomi guidato da Shubham Kanodia, del Carnegie Institution of Science, ha scoperto un insolito sistema planetario in cui un grande pianeta gigante gassoso orbita attorno a una piccola stella nana rossa chiamata TOI-5205. Le loro scoperte, pubblicate su The Astronomical Journal, mettono in discussione le idee da tempo sostenute sulla formazione dei pianeti. Più piccole e più fredde del nostro Sole, le nane M sono le stelle più comuni nella nostra Via Lattea. A causa delle loro piccole dimensioni, queste stelle tendono ad essere più calde rispetto al Sole e molto più rosse. Hanno una luminosità molto bassa, ma una durata di vita estremamente lunga. Sebbene le nane rosse ospitino in media più pianeti rispetto ad altri tipi di stelle più massicce, la loro storia di formazione le rende poco adatte a ospitare dei pianeti giganti gassosi. Il pianeta appena scoperto -TOI 5205b– è stato identificato come potenziale candidato dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA. Il team di Kanodia, che comprende Anjali Piette, Alan Boss, Johanna Teske e John Chambers della Carnegie, ha poi confermato la sua natura planetaria e lo ha caratterizzato utilizzando una serie di strumenti e strutture a terra. “La stella TOI-5205, è solo quattro volte più grande di Giove, eppure è riuscita in qualche modo a formare un pianeta delle dimensioni di Giove, il che è davvero sorprendente!”, ha commentato Kanodia, specializzato nello studio di queste stelle, che costituiscono quasi tre quarti della nostra galassia ma non sono visibili a occhio nudo.

Il pianeta che non dovrebbe esistere

Per capirne di più i ricercatori fanno dei paragoni usando il rapporto fra Giove e il Sole: per grandezza, questo pianeta dovrebbe essere simile a Giove e dovrebbe orbitare intorno ad una stella di grandezza simile al Sole; quindi, potrebbe essere paragonato a un pisello che gira intorno a un pompelmo; invece, per TOI-5205b, poiché la stella ospite è molto più piccola, la metafora è più simile a un pisello che gira intorno a un limone, ha detto l’autore principale Shubham Kanodia. Il rapporto è illustrato nella foto qui sotto: a sinistra le dimensioni di TOI e della sua stella, a destra il rapporto di grandezza tra Giove e il Sole.

I pianeti nascono nel disco rotante di gas e polvere che circonda le giovani stelle. La teoria più comunemente utilizzata sulla formazione dei pianeti gassosi prevede che circa 10 masse terrestri di questo materiale roccioso si accumulino e formino un nucleo roccioso massiccio, dopodiché esso aspira rapidamente grandi quantità di gas dalle regioni vicine del disco per formare il pianeta gigante che vediamo oggi. L’arco di tempo in cui tutto questo avviene è cruciale. “L’esistenza di TOI-5205b estende ciò che sappiamo sui dischi in cui nascono questi pianeti”, ha spiegato Kanodia. “Se nel disco non c’è abbastanza materiale roccioso per formare il nucleo iniziale, non si può formare un pianeta gigante gassoso. E alla fine, se il disco evapora prima che si formi il nucleo massiccio, non si può formare un pianeta gigante gassoso”. Eppure, TOI-5205b si è formato nonostante questo. In base alle nostre attuali conoscenze nominali sulla formazione dei pianeti, TOI-5205b non dovrebbe esistere; è un pianeta “proibito”“. Il team ha dimostrato che la grande profondità di transito del pianeta lo rende estremamente favorevole a future osservazioni con il JWST, lanciato di recente, che potrebbero far luce sulla sua atmosfera e offrire ulteriori indizi sul mistero della sua formazione.