Importante scoperta: è stato trovato un esopianeta ancora in formazione

E’ di questo mese la notizia della conferma di un nuovo esopianeta, esattamente HD169142 b. Si tratta di una notizia importante in quanto quest’ultimo ha qualcosa di veramente speciale, si tratta di un proto-pianeta, cioè un pianeta ancora in fase di formazione.

La scoperta è stata fatta da un team internazionale di ricercatori e presentata sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society a prima firma di Iain Hammond (Università di Monash, Australia). Le osservazioni sono state fatte con lo strumento SPHERE montato su uno dei 4 Very Large Telescopes (VLT) dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO) in Cile.

Perché questo nome

La stella che ospita il proto-pianeta si chiama HD169142 a una distanza di 374 anni luce dal nostro sistema solare. HD sono le iniziali di Henry Draper, medico e astronomo statunitense che agli inizi del 1900 ha realizzato un catalogo stellare, l'Henry Draper Catalog, in cui le stelle vengono numerate in base alla loro posizione in cielo (precisamente, in ordine di ascensione retta crescente, che è un analogo della longitudine). La nostra stella occupa pertanto la 169142esima posizione nel catalogo.

Quando una stella è legata gravitazionalmente ad un'altra vicina per cui formano un sistema detto binario, la componente più brillante viene designata con la lettera A e la secondaria con la lettera B. Se poi si tratta di tre stelle, la terza viene designata con la lettera C, e così via. Per esempio, la compagna della stella Sirio (la più brillante della costellazione del cane Maggiore) è chiamata Sirio B.

Quando si è scoperto che la stella HD169142 ha un pianeta, questo è stato chiamato HD169142 b. Se un giorno si dovesse scoprire che la stessa stella ha un secondo pianeta, quest’ultimo verrebbe chiamato HD169142 c, e così via.

Come è stato scoperto

Delle diverse tecniche utilizzate nella ricerca di esopianeti, per HD 169142 b è stata utilizzata la tecnica dell’imaging. Questa tecnica consiste nell’ottenere un’immagine diretta della stella e dei suoi dintorni. Tuttavia, l’elevata luminosità della stella e gli effetti di diffrazione impediscono di vedere tutto ciò che sta nelle sue vicinanze. Per ovviare a questo problema si usa il coronografo, cioè un componente dello strumento di misura che blocca la luce della stella, facendo passare solo quella proveniente dagli oggetti attorno alla stella, qualora ve ne siano.

Per usare un'analogia, si pensi al Sole. Se proviamo a osservare, ad esempio, il passaggio di un aereo in prossimità del Sole, per il suo elevato bagliore non riusciamo a vedere niente. Se però la luce del Sole venisse bloccata, esattamente come succede durante un’eclissi totale di Sole, in cui è la Luna che (operando come un coronografo naturale) blocca la luce del Sole, si riuscirebbe a vedere ciò che c’è nei dintorni senza essere disturbati dal suo bagliore. Il coronografo sostanzialmente produce un’eclisse totale artificiale della stella consentendo di vedere ciò che le sta vicino.

Nel caso della stella HD169142, l’imaging coronografico ha permesso di vedere che la stella è circondata da un disco proto-planetario costituito di polveri e gas che le ruota attorno.

Nelle stelle giovani, con età generalmente inferiori ai 20 milioni di anni, la presenza dei dischi è frequente.

HD169142 ha un’età stimata di circa 6 milioni di anni, quindi molto giovane con un disco ancora ricco di gas e polveri.

L’esistenza di questo pianeta era stata ipotizzata già nel 2019 e presentata in un articolo da un team di ricercatori guidato dall’astronomo italiano Raffaele Gratton.

Le osservazioni, condotte per 4 anni consecutivi dal 2015 al 2019, hanno permesso di scoprire il pianeta e di tracciarne un breve tratto della sua orbita attorno alla stella madre.

Perché è una scoperta importante

Si pensi che a fronte di 5338 pianeti confermati, HD169142 b è il terzo proto-pianeta scoperto e confermato (dopo i due pianeti PDS70 b e c attorno alla stella PDS70).

La nuova scoperta aiuta a rispondere a due interrogativi

Un primo interrogativo riguarda il dove, cioè la distanza dalla stella a cui essi si formano. Sì, perché durante la loro vita i pianeti migrano per cui quelli finora scoperti potrebbero essersi formati ad una distanza dalla stella diversa da quella a cui si trovano ora. E questa informazione è rilevante nella comprensione del processo di formazione.

Un secondo interrogativo riguarda il come

Il processo di formazione dei pianeti segue a ruota il processo di formazione della stella. Quando la stella si è formata, ma è ancora circondata dal suo disco di polveri e gas ha inizio in questo disco la formazione dei pianeti.

Un primo meccanismo di formazione consiste in una perturbazione gravitazionale che avviene in una data posizione dentro il disco e che determina come conseguenza una concentrazione di polveri e gas (un clump come si direbbe in inglese, cioè un grumo) sufficientemente grande da riuscire ad attrarre a sé ulteriori polveri e gas, che via via crescendo in massa danno luogo alla formazione di un pianeta gassoso simile a Giove (esopianeti di tipo gioviano).

Un secondo meccanismo è quello dell’accrezione. Gli urti all’interno del disco tra granelli di polvere portano alla formazione di grani più grossi. Questi urtandosi portano alla formazione di rocce (peebles), via via di dimensioni più grandi (planetesimi), che continuando ad accrescersi formano infine o pianeti rocciosi di tipo terrestre o pianeti di tipo nettuniano, con un nucleo solido ed un inviluppo esterno gassoso.