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Grandi come Giove, ma molto più caldi: nuove scoperte sulla nascita dei giganti gassosi

A vent’anni dalla loro scoperta i pianeti gioviani caldi, giganti gassosi che orbitano molto vicini alla propria stella madre, restano ancora oggetti enigmatici. Eppure non smettiamo mai di imparare qualcosa di nuovo sul loro conto: usando lo spettropolarimetro ESPaDOnS montato sul Canada-France-Hawaii Telescope, un team internazionale di astrofisici guidato da Jean-François Donati (CNRS) ha mostrato che questi strani corpi celesti dopo la loro formazione impiegherebbero solamente pochi milioni di anni per spostarsi nelle regioni più interne dei sistemi cui appartengono. La scoperta potrebbe gettare nuova luce sulla genesi e sui processi evolutivi che caratterizzano tutti i sistemi stellari. La ricerca è stata pubblicata lo scorso 9 settembre sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) ed è disponibile per la consultazione sul portale arXiv.org.


Nel Sistema Solare i pianeti rocciosi come la Terra e Marte sono collocati in una regione di spazio piuttosto vicina al Sole, metre i giganti gassosi come Giove e Saturno descrivono orbite molto più larghe. Fino agli anni ’90 gli astronomi credevano che fosse impossibile trovare giganti gassosi nelle regioni più interne dei sistemi stellari, ma nel 1995 Michael Mayor e Didier Queloz scoprirono un pianeta di tipo gioviano che contraddiceva tutte le teorie comunemente accettate: il suo nome è 51 Pegasi b, ribattezzato dagli astronomi Bellerofonte in onore dell’eroe greco che domò il cavallo alato Pegaso. Bellerofonte è un pianeta molto simile a Giove, ma rispetto a quest’ultimo orbita venti volte più vicino alla sua stella madre ed è quindi notevolmente più caldo.


Dopo la scoperta di 51 Pegasi b gli astronomi sono riusciti a dimostrare che i pianeti di tipo gioviano si formano tutti nelle regioni più esterne dei rispettivi sistemi stellari, ma che alcuni, per via delle forze di marea, possono spostarsi all’interno. Come avviene questo processo di migrazione? Fino ad ora gli astronomi hanno ipotizzato due possibili scenari: nel primo la migrazione avviene nelle prime fasi di vita del sistema, quando i giovani pianeti si stanno ancora formando all’interno del disco proto-planetario; nel secondo avviene invece molto più tardi, quando gli influssi gravitazionali degli altri corpi ne destabilizzano le orbite originali.


Rappresentazione artistica di 51 Pegasi b

Rappresentazione artistica di 51 Pegasi b


I risultati della ricerca condotta da Jean-François Donati e dai suoi collaboratori sembrerebbero fornire un’importante conferma al primo dei due scenari. Gli astronomi hanno osservato un piccolo gruppo di stelle in formazione situate all’interno della costellazione del Toro, a circa 450 anni luce dalla Terra. Una di esse, V830 Tau, mostra segni inequivocabili della presenza di un pianeta più massiccio di Giove che segue un’orbita 15 volte più stretta rispetto a quella disegnata dalla Terra intorno al Sole. I dati raccolti suggeriscono che i pianeti gioviani caldi potrebbero essere estremamente giovani e che esistono buone probabilità di scovarli intorno a stelle di recente formazione, piuttosto che in sistemi stellari più vecchi (come il Sistema Solare).


Studiando la rotazione delle giovani stelle tramite tecniche tomografiche è possibile ricostruire la variazione periodica della loro luminosità, così come la topologia del loro campo magnetico. In particolare, la variazione della luminosità è uno strumento essenziale per scovare i pianeti gioviani caldi. Nel caso di V830 Tau gli astronomi hanno utilizzato proprio questa tecnica per rilevare i segnali nascosti della presenza di un pianeta gioviano. Sebbene siano necessarie ulteriore analisi per convalidare la scoperta, questo risultato temporaneo dimostra che il metodo utilizzato dal team potrebbe costiuire la chiave di volta nella comprensione dei processi che conducono alla formazione dei giganti gassosi.



FONTE: CNRS

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