STUDIO CONDOTTO SU 231 ESOPIANETI GIGANTI

Mondi in migrazione verso la stella madre

Come si forma un cosiddetto ”gioviano caldo”? La spiegazione potrebbe arrivare da fenomeni migratori su scala interplanetaria. Lo suggerisce uno studio, coordinato da Aldo Bonomo dell’Inaf di Torino, condotto con lo strumento Harps-N, al Tng, su 231 esopianeti giganti

Rappresentazione artistica di un gioviano caldo. Crediti: Nasa/Ames/JPL-Caltech

A guardare il nostro Sistema solare, sembrerebbe che il destino di un pianeta sia quello di girare attorno la sua stella in un’orbita stabile e imperturbata. Ma se c’è una cosa che la ricerca sui pianeti extrasolari ci ha insegnato, è che non è affatto così: soprattutto nelle sue prime fasi evolutive, infatti, un sistema planetario può essere un ambiente mutevole e caotico. In particolare, i pianeti possono cambiare le proprie orbite, sia in termini di distanza dalla stella centrale, sia in termini di eccentricità (una misura di quanto l’orbita sia ellittica). Questo processo si chiama “migrazione planetaria”.

La migrazione potrebbe essere la spiegazione per la formazione dei pianeti gioviani caldi: pianeti gassosi di grande massa che orbitano a ridosso della loro stella. In teoria i pianeti gioviani dovrebbero formarsi oltre la “linea del ghiaccio”: la distanza dalla stella oltre la quale l’acqua può esistere sotto forma di ghiaccio. In questa regione, infatti, è possible la formazioni dei nuclei solidi di grande massa necessari per attrarre a se l’enorme quantità di gas necessaria per la formazione di un pianeta gioviano. Solo successivamente, a seguito della migrazione, questi pianeti si muovono vicino la propria stella, dove noi li osserviamo oggi.

Quali processi risultano nella migrazione di un pianeta fino ad orbite molto strette attorno la propria stella? Finora sono stati proposti due scenari. Nel primo scenario si invoca l’interazione tra il giovane pianeta e il disco protoplanetario, ossia il disco di polveri e gas che orbita attorno la stella e da cui si formano i pianeti. Nel secondo scenario, pianeti gioviani che orbitano a grandi distanza dalla stella in orbite fortemente ellittiche (grande eccentricità) disperdono parte del loro momento angolare a causa delle maree indotte dalla stella centrale nei loro passaggi ravvicinati. In questo secondo scenario non solo l’orbita diventa via via più stretta, ma anche più circolare.

La migrazione degli esopianeti è l’argomento principale di uno studio coordinato da Aldo Bonomo, ricercatore all’Osservatorio astrofisico dell’Inaf di Torino, pubblicato a fine giugno su Astronomy & Astrophysics. Nello studio, a cui hanno partecipato numerosi altri astronomi dell’Inaf, sono presentati i parametri orbitali, tra cui l’eccentricità, di 231 esopianeti giganti scoperti con il metodo dei transiti. Questi parametri sono determinati attraverso l’analisi di dati ottenuti con lo strumento Harps-N, al Telescopio nazionale Galileo, come parte del progetto Gaps. Si tratta del campione più ampio finora esistente di questa categoria di esopianeti i cui parametri orbitali siano ottenuti in modo omogeneo, permettendo una dettagliata analisi sperimentale sui processi che portano alla migrazione dei pianeti gassosi e la formazione di sistemi con gioviani caldi.

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