Un team di ricerca internazionale guidato dall'astrofisica dell'Università di Montréal Lauren Weiss ha scoperto che gli esopianeti che orbitano intorno alla stessa stella tendono ad avere dimensioni simili e una spaziatura orbitale regolare. Questo modello, rivelato dalle nuove osservazioni del W. M. Keck Observatory dei sistemi planetari scoperti dal Kepler Telescope, potrebbe suggerire che la maggior parte dei sistemi planetari ha una storia di formazione diversa rispetto al sistema solare.

Grazie in gran parte al telescopio Kepler della NASA, lanciato nel 2009, oggi si conoscono molte migliaia di esopianeti. Questo ampio campione consente ai ricercatori non solo di studiare i singoli sistemi, ma anche per trarre conclusioni sui sistemi planetari in generale. Il dottor Weiss fa parte del team California Kepler Survey, che ha utilizzato l'Osservatorio W. M. Keck su Maunakea alle Hawaii, per ottenere spettri ad alta risoluzione di 1305 stelle che ospitano 2025 pianeti in transito originariamente scoperti da Keplero. Da questi spettri, hanno misurato le dimensioni precise delle stelle e dei loro pianeti.

In questa nuova analisi condotta da Weiss e pubblicata su Il Giornale Astronomico , il team si è concentrato su 909 pianeti appartenenti a 355 sistemi multi-pianeti. Questi pianeti sono per lo più situati tra 1, 000 e 4, 000 anni luce di distanza dalla Terra. Utilizzando un'analisi statistica, il team ha trovato due modelli sorprendenti. Hanno scoperto che gli esopianeti tendono ad avere le stesse dimensioni dei loro vicini. Se un pianeta è piccolo, è molto probabile che anche il prossimo pianeta intorno a quella stessa stella sia piccolo, e se un pianeta è grande, il prossimo è probabile che sia grande. Hanno anche scoperto che i pianeti che orbitano intorno alla stessa stella tendono ad avere una spaziatura orbitale regolare.

"I pianeti in un sistema tendono ad essere della stessa dimensione e regolarmente spaziati, come piselli in un baccello. Questi modelli non si verificherebbero se le dimensioni o le distanze dei pianeti fossero disegnate a caso", spiega Weiss.

Le dimensioni simili e la spaziatura orbitale dei pianeti hanno implicazioni sul modo in cui si forma la maggior parte dei sistemi planetari. Nella classica teoria della formazione dei pianeti, i pianeti si formano nel disco protoplanetario che circonda una stella appena formata. I pianeti potrebbero formarsi in configurazioni compatte con dimensioni simili e una spaziatura orbitale regolare, in un modo simile al modello appena osservato nei sistemi esoplanetari. Però, nel nostro sistema solare, i pianeti interni hanno spazi sorprendentemente grandi e dimensioni diverse. Prove abbondanti nel sistema solare suggeriscono che Giove e Saturno hanno interrotto la struttura iniziale del nostro sistema, risultando nei quattro pianeti terrestri ampiamente distanziati che abbiamo oggi. Il fatto che i pianeti nella maggior parte dei sistemi siano ancora di dimensioni simili e regolarmente distanziati suggerisce che forse sono stati per lo più indisturbati sin dalla loro formazione.

Per verificare tale ipotesi, Weiss sta conducendo un nuovo studio presso l'Osservatorio Keck per cercare analoghi di Giove intorno ai sistemi multi-pianeti di Keplero. I sistemi planetari studiati da Weiss e dal suo team hanno più pianeti abbastanza vicini alla loro stella. A causa della durata limitata della Missione Keplero, poco si sa su che tipo di pianeti, se del caso, esistono a distanze orbitali maggiori attorno a questi sistemi. Sperano di testare come la presenza o l'assenza di pianeti simili a Giove a grandi distanze orbitali sia correlata ai modelli nei sistemi planetari interni.

Indipendentemente dalle loro popolazioni esterne, la somiglianza dei pianeti nelle regioni interne dei sistemi extrasolari richiede una spiegazione. Se è possibile identificare il fattore decisivo per le dimensioni dei pianeti, potrebbe aiutare a determinare quali stelle hanno probabilmente pianeti terrestri adatti alla vita.

L'articolo "The California-Kepler Survey V. Peas in a Pod:Planets in a Kepler Multi-planet System sono simili per dimensioni e spaziati regolarmente" è pubblicato su The Giornale Astronomico .