Sono innumerevoli le nuove conoscenze che stiamo acquisendo in campo planetario grazie alla scienza esoplanetaria e ai seimila e più pianeti scoperti e validati finora. Queste scoperte spaziano da famiglie di pianeti che non esistono nel Sistema solare (come le super-Terre e i gioviani caldi) a configurazioni orbitali assai diverse da quelle che osserviamo nei pianeti che orbitano attorno al Sole. In molti casi, queste osservazioni ci insegnano molto sul processo di formazione planetaria e su come un sistema possa evolvere fino a raggiungere la sua configurazione di equilibrio.
Rappresentazione del sistema Toi-1710 b tratta dal sito della Nasa “Eyes on exoplanets”. Crediti: Nasa
Ora un team di ricercatori guidato dall’astrofisico Giacomo Mantovan (Università di Padova e Istituto nazionale di astrofisica) ha analizzato i dati ottenuti da osservazioni della stella Toi-1710 realizzate con gli spettrografi Giano-B e Harps-N (che operano rispettivamente nelle bande infrarossa e ottica) montati presso il Telescopio nazionale Galileo. Le osservazioni sono state effettuate durante il transito del pianeta Toi-1710 b, un super-nettuniano con un’orbita sufficientemente distante da essere “marealmente disconnesso” dalla propria stella. Ciò significa che le interazioni mareali con la stella potrebbero influenzare l’orbita del pianeta solo su scale temporali più lunghe dell’età del sistema stesso.
Le osservazioni spettroscopiche ad alta risoluzione durante i transiti permettono di misurare, tra le altre cose, anche l’allineamento tra il piano orbitale del pianeta e l’asse di rotazione della stella attraverso l’effetto Rossiter-McLaughlin. Questo fenomeno combina gli effetti della rotazione stellare con l’inclinazione del piano orbitale del pianeta. Nel Sistema solare, l’asse di rotazione del Sole e il piano orbitale dei pianeti maggiori è perpendicolare.
Giacomo Mantovan, ricercatore all’Università di Padova e all’Istituto nazionale di astrofisica, primo autore dello studio su Toi-1710 b pubblicato su Astronomy & Astrophysics. Crediti: Inaf
Le misure di questo effetto su Toi-1710 b hanno rivelato proprietà orbitali affascinanti: il pianeta è tra i più disallineati conosciuti finora, con un’inclinazione orbitale (misurata come l’angolo tra l’asse di rotazione della stella e la direzione perpendicolare all’orbita) di quasi 150 gradi e un’orbita retrograda. Sebbene una simile configurazione possa derivare da interazioni esterne, la stella non possiede compagne stellari abbastanza vicine da giustificare tali proprietà, che risultano quindi più facilmente imputabili a interazioni di tipo pianeta-pianeta.
Nel pannello in alto, immagine di Toi-1710 ripresa in banda ottica dalla campagna osservativa Sdss. In basso, un confronto tra le inclinazioni del piano orbitale rispetto all’asse di rotazione della stella misurate finora. In questo grafico, un angolo di 0 gradi indica un piano orbitale perfettamente allineato (perpendicolare all’asse di rotazione, come nel Sistema solare). Il valore di Toi-1710 b è indicato dal simbolo di una stella (cliccare per ingrandire)
«Questo lavoro potrebbe gettare le basi per un campo di ricerca in forte espansione: la formazione ed evoluzione dei pianeti extrasolari, con un focus particolare sull’intrigante classe di pianeti di taglia nettuniana», spiega Mantovan a Media Inaf. «Un risultato di fondamentale importanza per questo studio è stato la misurazione precisa dell’angolo tra l’asse di rotazione della stella e l’asse del piano orbitale di Toi-1710 b, che rivela un moto planetario in senso retrogrado. Questo lo rende il secondo sistema più disallineato scoperto finora e, cosa ancora più rara, l’unico ad orbitare al contrario intorno a una stella relativamente fredda, con inviluppo convettivo».
«Al di là di questo potenziale record osservativo», continua Mantovan, «tale orbita insolita supporta un’origine migratoria violenta per questo super-nettuniano posizionato nella “savanna” – una peculiare regione a periodi orbitali relativamente lunghi (6-100 giorni) dove vi è scarsità di pianeti nettuniani. Contrariamente a quanto suggerito da recenti lavori nella comunità scientifica, questo super-Nettuniano indica che tale migrazione violenta potrebbe avere un ruolo importante non solo per nettuniani a corto periodo, ma anche per quelli a lungo periodo orbitale».
Per saperne di più:
- Leggi su Astronomy & Astrophysics l’articolo “A tidally detached super Neptune on a strongly misaligned retrograde orbit”, di G. Mantovan, L. Malavolta, A. F. Lanza, F. Marzari, L. Naponiello, K. Biazzo, R. Cosentino, M. C. D’Arpa, S. Desidera, G. Guilluy, D. Nardiello, A. Sozzetti, S. Vissapragada, R. Aloisi, S. Benatti, L. Borsato, R. Claudi, S. Jenkins, V. Nascimbeni, G. Piotto e T. Zingales