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    I pianeti giganti intorno a una giovane stella sollevano domande su come si formano i pianeti

    Credito:Università di Cambridge

    I ricercatori hanno identificato una giovane stella con quattro pianeti delle dimensioni di Giove e Saturno in orbita attorno ad essa, la prima volta che così tanti pianeti massicci sono stati rilevati in un sistema così giovane. Il sistema ha anche stabilito un nuovo record per la gamma di orbite più estrema mai osservata:il pianeta più esterno è più di mille volte più lontano dalla stella di quello più interno, che solleva interessanti interrogativi su come un tale sistema potrebbe essersi formato.

    La stella ha appena due milioni di anni – un 'bambino' in termini astronomici – ed è circondata da un enorme disco di polvere e ghiaccio. Questo disco, noto come disco protoplanetario, è dove i pianeti, lune, asteroidi e altri oggetti astronomici in forma di sistemi stellari.

    La stella era già nota per essere notevole perché contiene il primo cosiddetto Giove caldo, un pianeta massiccio che orbita molto vicino alla sua stella madre, ad essere stato scoperto intorno a una stella così giovane. Sebbene i caldi Giove siano stati il ​​primo tipo di esopianeta scoperto, la loro esistenza ha lasciato perplessi gli astronomi perché spesso si pensa che siano troppo vicini alle loro stelle madri per essersi formati in situ.

    Ora, un team di ricercatori guidati dall'Università di Cambridge ha utilizzato l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) per cercare "fratelli" planetari di questo caldo Giove infantile. La loro immagine ha rivelato tre distinte lacune nel disco, quale, secondo il loro modello teorico, sono stati molto probabilmente causati da altri tre pianeti giganti gassosi anch'essi in orbita attorno alla giovane stella. I loro risultati sono riportati nel Lettere per riviste astrofisiche .

    La stella, CI Tau, si trova a circa 500 anni luce di distanza in una regione "vivaio" stellare altamente produttiva della galassia. I suoi quattro pianeti differiscono notevolmente nelle loro orbite:il più vicino (il caldo Giove) è all'interno dell'equivalente dell'orbita di Mercurio, mentre la più lontana orbita ad una distanza più di tre volte maggiore di quella di Nettuno. I due pianeti esterni hanno circa la massa di Saturno, mentre i due pianeti interni sono rispettivamente circa una e 10 volte la massa di Giove.

    La scoperta solleva molte domande per gli astronomi. Circa l'1% delle stelle ospita Giove caldi, ma la maggior parte dei Giove caldi conosciuti sono centinaia di volte più vecchi di CI Tau. "Attualmente è impossibile dire se l'architettura planetaria estrema vista in CI Tau sia comune nei sistemi caldi di Giove perché il modo in cui sono stati rilevati questi pianeti fratelli, attraverso il loro effetto sul disco protoplanetario, non funzionerebbe nei sistemi più vecchi che non hanno più un disco protoplanetario, ", ha affermato la professoressa Cathie Clarke dell'Istituto di Astronomia di Cambridge, primo autore dello studio.

    Secondo i ricercatori, non è inoltre chiaro se i pianeti fratelli abbiano avuto un ruolo nel guidare il pianeta più interno nella sua orbita ultra-ravvicinata, e se questo è un meccanismo che funziona nel rendere caldi i Giove in generale. E un ulteriore mistero è come si siano formati i due pianeti esterni.

    "I modelli di formazione dei pianeti tendono a concentrarsi sulla capacità di creare i tipi di pianeti che sono già stati osservati, quindi le nuove scoperte non si adattano necessariamente ai modelli, "ha detto Clarke. "Si suppone che i pianeti di massa di Saturno si formino accumulando prima un nucleo solido e poi tirando uno strato di gas sulla parte superiore, ma si suppone che questi processi siano molto lenti a grandi distanze dalla stella. La maggior parte dei modelli farà fatica a creare pianeti di questa massa a questa distanza".

    Il compito che ci attende sarà quello di studiare questo sconcertante sistema a più lunghezze d'onda per ottenere maggiori indizi sulle proprietà del disco e dei suoi pianeti. Intanto, ALMA – il primo telescopio con la capacità di visualizzare i pianeti in formazione – probabilmente riserverà ulteriori sorprese in altri sistemi, rimodellando la nostra immagine di come si formano i sistemi planetari.


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