Gli scienziati del MIT scoprono un pianeta che non può essere spiegato dalla teoria

La formazione e l'evoluzione dei pianeti è una delle aree principali dell'astronomia attuale. Uno dei motivi del crescente interesse in questo campo è la ricerca di condizioni simili alla Terra in altre parti del sistema solare, un argomento attuale che ha attirato molta attenzione sia da parte della comunità scientifica che della società nel suo insieme.

Attualmente sono stati scoperti più di 5.000 esopianeti utilizzando diverse tecniche, la più comune delle quali è chiamata metodo dei transiti.

Il transito si verifica quando un oggetto passa davanti a una stella e diminuisce di luminosità per un certo periodo di tempo. Misurando per quanto tempo diminuisce la luminosità è possibile individuare le proprietà dell'oggetto che causa il fenomeno.

Un gruppo del MIT ha trovato un pianeta che sfida gli attuali modelli teorici di formazione ed evoluzione planetaria. Ciò che ha attirato davvero l'attenzione è stata la bassa densità del pianeta. I ricercatori stanno cercando di spiegare come si è evoluto questo pianeta.

In cosa consiste il metodo dei transiti?

Quando un oggetto passa davanti a una stella, la sua luminosità diminuisce a seconda delle dimensioni e della distanza dell'oggetto. La luminosità diminuisce con il passare del tempo e combinando la luminosità con il tempo è possibile ottenere informazioni sull'oggetto. Questa tecnica è chiamata transito astronomico e può verificarsi con qualsiasi oggetto che passa davanti alla stella.

Questa è la tecnica più comune per trovare esopianeti in orbita attorno ad altre stelle. Osservando la variazione della luminosità della stella è possibile stimare l'orbita del pianeta e individuarne la classificazione in termini di dimensioni. Con le tecniche attuali, utilizzando il telescopio James Webb, è possibile trovare la composizione dell'atmosfera dell'esopianeta.

La formazione dei pianeti

Il modello più accettato di formazione planetaria è quello di strutture formate da gas e polvere attorno a stelle appena formate. Il disco ha la stessa origine della stella centrale di una nube collassata a causa degli effetti gravitazionali. Diverse regioni del disco collassano in oggetti più piccoli e la maggior parte della massa forma la stella centrale.

Le interazioni che avvengono tra gli oggetti che li compongono o tra questi e il loro ambiente influenzano le dinamiche del sistema, come la formazione dei pianeti e la posizione della loro orbita. A seconda della distanza dalla stella centrale si possono formare diversi tipi di pianeti. I pianeti rocciosi più piccoli si formano spesso in regioni vicine alla stella. Nelle regioni più distanti si possono formare pianeti con maggiori quantità di idrogeno gassoso, come il gigante gassoso Giove.

Evoluzione planetaria

Dopo la formazione del pianeta, possono evolversi nel corso di miliardi di anni, il che comporta cambiamenti fisici e chimici nella loro composizione. La Terra stessa ha attraversato un processo simile per raggiungere le sue caratteristiche attuali. Uno degli aspetti interessanti dell'evoluzione dei pianeti rocciosi è la presenza di attività vulcanica. Sui pianeti gassosi come Giove e Saturno invece esiste una dinamica del gas presente nella loro atmosfera.

Un esempio potrebbero essere i venti e gli uragani che si verificano sulla superficie di Giove. Queste dinamiche possono influenzare la composizione e la distribuzione degli elementi sulla superficie e persino influenzare le dimensioni del pianeta in termini di differenza di pressione.

Il pianeta che ha lasciato sconcertati gli esperti

Un gruppo del MIT ha studiato in dettaglio il pianeta WASP-193b, che è quasi il doppio di Giove ed è stato soprannominato "Puffy Jupiter". Ciò che ha attirato l’attenzione dei ricercatori è che WASP-193b ha una densità molto inferiore a quella prevista per pianeti di queste dimensioni. Ciò significa che la massa del pianeta è considerevolmente piccola per un pianeta gigante.

Secondo i ricercatori, la densità del pianeta è simile a quella dello zucchero filato ed è difficile spiegare come si sia evoluto. È stato trovato attraverso tecniche di transito in orbita attorno a una stella di tipo F. Il pianeta orbita attorno alla stella ogni 6,25 giorni e analizzando la sua orbita sono giunti alla conclusione su quanto sia leggero il pianeta.

Secondo gli autori, un pianeta di questo tipo è considerato raro e spiegarne l'evoluzione non è ancora possibile con i modelli attuali. L’idea è che questa osservazione più dettagliata fornirà maggiori dettagli su questo tipo di pianeta, che ha una densità estremamente bassa nonostante sia più grande del pianeta più grande del sistema solare.

Riferimenti alla notizia:

Barkaoui et al. 2024 An extended low-density atmosphere around the Jupiter-sized planet WASP-193 b Nature Astronomy