Vi siete mai chiesti che cosa succederebbe se due pianeti si scontrassero improvvisamente? È quello che con ogni probabilità è avvenuto in un sistema planetario a circa 11mila anni luce dalla Terra, in direzione della costellazione australe della Poppa, nei pressi di una stella non troppo diversa dal Sole.
La stella Gaia20ehk si trova a circa 11mila anni luce dalla Terra, nei pressi della costellazione della Poppa. Crediti: Nasa/Nsf NoirLab
La scoperta è avvenuta analizzando alcuni dati d’archivio di Gaia e di altri telescopi spaziali, quando Anastasios (Andy) Tzanidakis, dottorando alla University of Washington e primo autore dello studio pubblicato la scorsa settimana su The Astrophysical Journal Letters, si è accorto di alcune stranezze nelle curve di luce di una stella apparentemente comune.
Stando ai dati, nel 2016 la stella, denominata Gaia20ehk, appariva inizialmente stabile, salvo tre improvvisi cali di luminosità. Intorno al 2021, però, la sua curva di luce ha assunto un comportamento decisamente più caotico. Queste strane fluttuazioni, che non erano mai state osservate prima nella stella, in realtà non hanno niente a che vedere con la stella in sé: sono causate dal transito lungo la direzione di osservazione di grandi quantità di polveri e rocce, in orbita intorno alla stella, che assorbono gran parte della luce visibile emessa da Gaia20ehk. L’origine di questi detriti sembrerebbe essere un violentissimo scontro che ha mandato in frantumi due pianeti. Uno scenario suffragato dal confronto tra le osservazioni in banda ottica e in infrarosso.
«La curva di luce infrarossa era l’esatto opposto di quella nel visibile», dice Tzanidakis. «Da quando la luce visibile ha iniziato ad affievolirsi, quella infrarossa è schizzata in alto. Questo potrebbe voler dire che il materiale che blocca la luce della stella sia caldo – così caldo da brillare negli infrarossi».
Il grafico in alto mostra la curva di luce (punti verdi e gialli) di Gaia20ehk in banda ottica. Si notano tre lievi cali di luminosità, seguiti da un calo complessivo più irregolare. Il grafico in basso mostra invece la curva di luce (punti rosa, neri e blu) della stella in infrarosso. I dati evidenziano un netto aumento della luminosità nell’infrarosso man mano che la luminosità visibile della stella diminuisce. Crediti: Tzanidakis et al./The Astrophysical Journal Letters
L’aumento di radiazione infrarossa è dovuto al calore prodotto dall’impatto tra i due pianeti, fenomeno ampiamente in grado di spiegare il quantitativo di energia osservato. Inoltre, l’ipotesi della collisione planetaria rende conto anche dei cali di luminosità in banda ottica, che potrebbero essere dovuti allo spiraleggiare dei due pianeti in avvicinamento.
«All’inizio, c’è stata una serie di impatti radenti, che non avrebbero potuto produrre abbastanza energia negli infrarossi. Poi è avvenuta la vera collisione catastrofica e lo spettro infrarosso è schizzato in alto», commenta Tzanidakis.
Rappresentazione artistica della collisione planetaria che, secondo lo studio pubblicato su ApJL si sarebbe verificata intorno alla stella Gaia20ehk. Crediti: Andy Tzanidakis
Collisioni di questo tipo sono in realtà abbastanza comuni negli stadi iniziali della vita di un sistema planetario, in cui le orbite dei pianeti non si sono ancora stabilizzate. Tuttavia, riuscire a osservarle non è per niente banale: è infatti necessario che lo scontro tra i pianeti avvenga direttamente lungo la direzione di osservazione, in modo tale che i detriti oscurino in parte la luce della stella. Inoltre, non va dimenticato che sono necessari diversi anni per apprezzare le variazioni di luminosità. Come nota poi lo stesso autore dello studio, «è incredibile che diversi telescopi abbiano osservato l’impatto in tempo reale. Conosciamo a oggi solo poche altre collisioni planetarie, e nessuna di esse ha così tanto in comune con quella che ha formato il sistema Terra-Luna».
Ciò che rende ancora più interessante il caso di Gaia20ehk, infatti, è che la nube di detriti si trova a circa 1.1 unità astronomiche dalla stella, che corrisponde quasi esattamente alla distanza della Terra dal Sole. Col passare degli anni (anche se non si sa quanti) il materiale potrebbe raffreddarsi e stabilizzarsi fino a formare un sistema simile a quello del nostro pianeta e del suo satellite, che si ritiene essersi formato, circa quattro miliardi e mezzo di anni fa, a seguito di una collisione come quella avvenuta attorno a Gaia20ehk.
Grazie all’Osservatorio Vera Rubin sarà possibile osservare altre collisioni di questo tipo, e trovare risposta a quesiti ancora aperti quali “Quanto è raro l’evento che ha prodotto la Terra e la Luna?”.
Per saperne di più:
- Leggi su The Astrophysical Journal Letters l’articolo “Gaia-GIC-1: An Evolving Catastrophic Planetesimal Collision Candidate”, di Anastasios Tzanidakis e James R. A. Davenport