Rappresentazione artistica dell’orbita straordinariamente eccentrica di Tic 241249530 b. Crediti: Abigail Minnich/Penn State
L’orbita di un pianeta, ci insegna Keplero, non descrive un cerchio ma piuttosto un’ellisse, della quale il Sole occupa uno dei due fuochi. Legge che vale anche per i pianeti extrasolari, almeno per quelli che si trovano in sistemi con una stella soltanto. Ma un’ellisse schiacciata quanto? Il parametro che misura lo “schiacciamento” si chiama eccentricità, e può andare da zero – quando in effetti l’ellisse coincide con una circonferenza – a uno – vale a dire un segmento. L’eccentricità delle orbite planetarie è molto variabile: quella della Terra, per esempio, è inferiore a 0.02, mentre quella di Plutone è quasi 0.25. Ebbene, è di ieri la notizia – pubblicata su Nature – della scoperta di un esopianeta con un’eccentricità orbitale da record: ben 0.94. La più grande mai registrata per pianeti transitanti, vale a dire osservabili mentre transitano davanti alla loro stella.
A seguire quest’orbita da cetriolo è Tic 241249530 b, un gigante gassoso circa cinque volte più massiccio di Giove scoperto nel gennaio del 2020, a oltre mille anni luce da noi, dal telescopio spaziale Tess della Nasa. La sua eccentricità è stata calcolata nel corso di osservazioni successive – analizzando le variazioni della velocità radiale della stella ospite, attorno alla quale compie una rivoluzione ogni 167 giorni – condotte con il telescopio terrestre Wiyn da 3,5 metri del Kitt Peak National Observatory.
Se questo pianeta facesse parte del Sistema solare, la sua orbita si estenderebbe da una distanza minima dal Sole dieci volte più piccola di quella di Mercurio fino a raggiungere, nel punto più lontano, una distanza pari a quella Sole-Terra. Una variazione così grande da rendere enorme anche l’escursione termica fra i due estremi: mentre qui sulla Terra la differenza di temperatura tra afelio e perielio è praticamente irrilevante – tanto che quest’anno la massima distanza dal Sole l’abbiamo raggiunta il cinque luglio scorso, quando nel nostro emisfero certo non si pativa il freddo – su Tic 241249530 b all’afelio c’è una temperatura relativamente mite, più o meno come nelle nostre giornate estive, ma al perielio diventa rovente al punto da fondere il titanio.
Rappresentazione artistica di Tic 241249530 b. Crediti: Noirlab/Nsf/Aura/J. Da Silva (Spaceengine)
Il team che ha firmato la scoperta, guidato da Arvind Gupta del NoirLab, che ha condotto la ricerca mentre era dottorando alla Penn State, si è anche accorto di un’altra particolarità del moto orbitale di Tic 241249530 b: è retrogrado, ovvero corre in direzione opposta alla rotazione della sua stella ospite. Si tratta di un fenomeno piuttosto raro: nessun pianeta del Sistema solare segue un’orbita retrograda, e anche fra gli esopianeti è una caratteristica insolita.
Grazie ai dati raccolti dai due telescopi e a una serie di simulazioni della dinamica orbitale del sistema, gli autori dello studio sono giunti a determinare che la stella primaria orbita a sua volta intorno a una stella secondaria, come parte di un sistema stellare binario, e che l’orbita altamente eccentrica e retrograda del pianeta suggerisce che sia probabilmente destinato a diventare un cosiddetto gioviano caldo – vale a dire un pianeta con massa paragonabile a quella del nostro Giove ma con un’orbita strettissima attorno alla propria stella. Ed è proprio quest’ultimo aspetto, più che l’orbita retrograda o il record d’eccentricità in sé, ad aver suscitato l’interesse degli autori dello studio, perché potrebbe finalmente offrire una prova osservativa della teoria secondo la quale i gioviani caldi si formerebbero nel corso di un processo di migrazione dall’esterno verso l’interno del proprio sistema planetario, man mano che la loro orbita si restringe e diventa sempre più circolare.
«È da più di vent’anni che siamo in cerca di un esopianeta precursore di un gioviano caldo, o almeno di un oggetto intermedio del processo di migrazione, quindi sono molto sorpreso – ed emozionato – di averne trovato uno», dice a questo riguardo Gupta. «Anche se non è esattamente come premere il tasto rewind e assistere al processo di migrazione planetaria in tempo reale, questo esopianeta ci mostra una sorta di istantanea del processo di migrazione. È molto difficile trovare un pianeta come questo, ora speriamo che possa aiutarci a svelare la storia della formazione dei gioviani caldi».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “A hot-Jupiter progenitor on a super-eccentric retrograde orbit”, di Arvind F. Gupta, Sarah C. Millholland, Haedam Im, Jiayin Dong, Jonathan M. Jackson, Ilaria Carleo, Jessica Libby-Roberts, Megan Delamer, Mark R. Giovinazzi, Andrea S. J. Lin, Shubham Kanodia, Xian-Yu Wang, Keivan Stassun, Thomas Masseron, Diana Dragomir, Suvrath Mahadevan, Jason Wright, Jaime A. Alvarado-Montes, Chad Bender, Cullen H. Blake, Douglas Caldwell, Caleb I. Cañas, William D. Cochran, Paul Dalba, Mark E. Everett, Pipa Fernandez, Eli Golub, Bruno Guillet, Samuel Halverson, Leslie Hebb, Jesus Higuera, Chelsea X. Huang, Jessica Klusmeyer, Rachel Knight, Liouba Leroux, Sarah E. Logsdon, Margaret Loose, Michael W. McElwain, Andrew Monson, Joe P. Ninan, Grzegorz Nowak, Enric Palle, Yatrik Patel, Joshua Pepper, Michael Primm, Jayadev Rajagopal, Paul Robertson, Arpita Roy, Donald P. Schneider, Christian Schwab, Heidi Schweiker, Lauren Sgro, Masao Shimizu, Georges Simard, Guðmundur Stefánsson, Daniel J. Stevens, Steven Villanueva, John Wisniewski, Stefan Will e Carl Ziegler
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