Scoperto esopianeta che mette in crisi teoria della formazione dei pianeti

Osservare la giovinezza di un sistema solare simile al nostro. E’ ciò che sta accadendo agli astronomi che, utilizzando i dati a infrarossi dal telescopio Subaru delle Hawaii, hanno fotografato un pianeta gigante intorno alla stella GJ 504. Il pianeta, diverse volte la massa di Giove e di dimensioni simili, è stato chiamato GJ 504b. E’ il pianeta con la massa più piccola mai individuato intorno a una stella simile al Sole utilizzando tecniche di imaging diretto e pone problemi riguardo alla sua formazione, visto che la sua orbita è molto distante dalla giovane stella.

Crediti: NASA’s Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

“Se potessimo viaggiare in questo pianeta gigante, vedremmo un mondo ancora incandescente a causa del calore derivanti dai processi della sua formazione con i colori che ricordano un fiore di ciliegio scuro o un magenta”, ha detto Michael McElwain, un membro del team del Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland della NASA. E proprio il colore ad indicare, tra l’altro che nell’atmosfera ci sono meno nuvole che su altri pianeti.

GJ 504b orbita intorno alla sua stella a circa nove volte la distanza in cui Giove orbita attorno al Sole, il che rappresenta una sfida per le idee teoriche di come si formano i pianeti giganti.

Secondo il quadro più ampiamente accettato, i pianeti come Giove si formano grazie ai detriti dei dischi che circondano le giovani stelle. Un nucleo prodotto dalle collisioni tra asteroidi e comete fornisce un inizio, e quando questo nucleo raggiunge la massa sufficiente, la sua attrazione gravitazionale attrae rapidamente gas dal disco per formare il pianeta.

Questo modello però risulta problematico per i mondi situati lontani dalla loro stella.

A proposito di GJ 504b, un membro del team, Markus Janson, ha spiegato: “Questo è uno dei pianeti più difficili da spiegare in un quadro tradizionale della formazione dei pianeti”, ha spiegato. “La sua scoperta implica che dobbiamo prendere seriamente in considerazione le teorie alternative di formazione, o magari rivalutare alcuni degli assunti di base della teoria di accrescimento”.

La ricerca fa parte delle Esplorazioni strategiche di pianeti extrasolari e dei dischi con Subaru (SEEDS),sul Mauna Kea, nelle Hawaii. Il progetto quinquennale iniziato nel 2009 è guidato da Motohide Tamura presso l’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ).

L’imaging diretto, il metodo utilizzato dal telescopio Subaru è probabilmente la tecnica più importante per osservare i pianeti attorno ad altre stelle, ma anche la più impegnativa.

“L’imaging fornisce informazioni sulla luminosità del pianeta, la temperatura, l’atmosfera e l’orbita, ma siccome i pianeti sono così deboli e così vicini alla loro stella, è come cercare di scattare una foto di una lucciola vicino ad un faro”, ha spiegato Masayuki Kuzuhara al Tokyo Institute of Technology, che ha guidato il team.

La ricerca apparirà sulla rivista The Astrophysical Journal.

I ricercatori ritengono che GJ 504b sia circa quattro volte più grande di Giove e abbia una temperatura effettiva di circa 460 gradi Fahrenheit (237 gradi Celsius). La stella attorno a cui orbita il pianeta si trova a 57 anni luce di distanza.

I sistemi di giovani stelle sono gli obiettivi più interessanti per l’imaging diretto degli esopianeti, perché i loro pianeti non sono esistiti abbastanza a lungo da perdere gran parte del calore della loro formazione, il che migliora la loro luminosità infrarossa.

“Lo studio di questi sistemi è un po’ come vedere il nostro sistema planetario nella sua giovinezza,” hanno concluso gli autori.