Ricercatori dell'Istituto Niels Bohr, Università di Copenaghen, hanno studiato più di 1000 sistemi planetari in orbita attorno a stelle nella nostra galassia, la via Lattea, e hanno scoperto una serie di connessioni tra orbite planetarie, numero di pianeti, occorrenza e la distanza dalle loro stelle. Si scopre che il nostro sistema solare in qualche modo è molto raro, e in altri molto ordinario.

È raro avere otto pianeti, ma lo studio mostra che il sistema solare segue esattamente lo stesso, regole molto basilari per la formazione dei pianeti attorno a una stella che fanno tutti. La domanda su cosa lo rende esattamente così speciale da ospitare la vita è ancora una buona domanda. Lo studio è ora pubblicato su MNRAS

Le orbite eccentriche dei pianeti sono la chiave per determinare il numero di pianeti

C'è una correlazione molto chiara tra l'eccentricità delle orbite e il numero di pianeti in un dato sistema solare. Quando i pianeti si formano, iniziano in orbite circolari in una nuvola di gas e polvere. Ma sono ancora di dimensioni relativamente piccole, fino a dimensioni paragonabili alla luna. Su una scala temporale leggermente più lunga interagiscono per gravità e acquisiscono orbite sempre più eccentriche o ellittiche. Ciò significa che iniziano a scontrarsi perché orbite ellittiche si incrociano e quindi i pianeti crescono di dimensioni a causa delle collisioni. Se il risultato finale delle collisioni è che tutti i pezzi diventano solo uno o pochi pianeti, quindi rimangono in orbite ellittiche. Ma se finiscono per diventare molti pianeti, l'attrazione gravitazionale tra di loro fa perdere loro energia e quindi formano orbite sempre più circolari.

I ricercatori hanno trovato una correlazione molto chiara tra il numero di pianeti e quanto sono circolari le orbite. "In realtà, questa non è davvero una sorpresa, " spiega il professor Uffe Gråe Jørgensen. "Ma il nostro sistema solare è unico nel senso che non si conoscono altri sistemi solari con tanti pianeti come il nostro. Quindi forse ci si potrebbe aspettare che il nostro sistema solare non rientri nella correlazione. Ma lo fa, in effetti, è proprio su."

Gli unici sistemi solari che non rientrano in questa regola sono i sistemi con un solo pianeta. In alcuni casi, la ragione è che in questi sistemi a un solo pianeta, il pianeta è in orbita attorno alla stella molto vicino, ma in altri, il motivo è che i sistemi potrebbero effettivamente contenere più pianeti di quelli inizialmente ipotizzati. "In questi casi, crediamo che la deviazione dalla regola possa aiutarci a rivelare più pianeti fino ad ora nascosti, " Nanna Bach-Møller, primo autore dell'articolo scientifico, spiega. Se siamo in grado di vedere l'entità dell'eccentricità dell'orbita del pianeta, allora sappiamo quanti altri pianeti devono essere nel sistema e viceversa, se abbiamo il numero di pianeti, ora conosciamo le loro orbite. "Questo sarebbe uno strumento molto importante per rilevare sistemi planetari come il nostro sistema solare, perché molti esopianeti simili ai pianeti del nostro sistema solare sarebbero difficili da rilevare direttamente, se non sappiamo dove cercarli."

La Terra è tra i fortunati 1%

Indipendentemente dal metodo utilizzato nella ricerca di esopianeti, si raggiunge lo stesso risultato. Così, c'è di base, fisica universale in gioco. I ricercatori possono usare questo per dire:quanti sistemi possiedono la stessa eccentricità del nostro sistema solare? – che possiamo quindi utilizzare per valutare quanti sistemi hanno lo stesso numero di pianeti del nostro sistema solare. La risposta è che esiste solo l'1% di tutti i sistemi solari con lo stesso numero di pianeti del nostro sistema solare o più. Se ci sono circa 100 miliardi di stelle nella Via Lattea, questo è, però, ancora non meno di un miliardo di sistemi solari. Ci sono circa 10 miliardi di pianeti simili alla Terra nella zona abitabile, cioè in una distanza dalla loro stella consentendo l'esistenza di acqua liquida. Ma c'è un'enorme differenza tra essere nella zona abitabile ed essere abitabile o aver sviluppato una civiltà tecnologica, sottolinea Uffe Gråe Jørgensen. "Qualcosa è la causa del fatto che non ci sono un'enorme quantità di UFO là fuori. Quando è iniziata la conquista dei pianeti in un sistema solare, va abbastanza velocemente. Possiamo vederlo nella nostra stessa civiltà. Siamo stati sulla luna e su Marte abbiamo già diversi robot. Ma non ci sono molti UFO dai miliardi di esopianeti simili alla Terra nelle zone abitabili delle stelle, quindi la vita e le civiltà tecnologiche in particolare sono probabilmente ancora abbastanza scarse".

La Terra non è particolarmente speciale:il numero di pianeti nel sistema è ciò di cui si tratta

Cosa ci vuole di più per ospitare la vita che essere un pianeta delle dimensioni della Terra nella zona abitabile? Cosa c'è di veramente speciale qui sulla Terra e nel nostro sistema solare? La Terra non è speciale:ci sono molti pianeti simili alla Terra là fuori. Ma forse potrebbe essere il numero di pianeti e la loro natura. Ci sono molti grandi pianeti gassosi nel nostro sistema solare, metà di tutti loro. Potrebbe essere che l'esistenza dei grandi pianeti gassosi sia la causa della nostra esistenza qui sulla Terra? Una parte di quel dibattito implica la questione se i grandi pianeti gassosi, Saturno e Giove, reindirizzato le comete portatrici d'acqua sulla Terra quando il pianeta aveva mezzo miliardo di anni, consentendo la formazione della vita qui.

This is the first time a study has shown how unique it is for a solar system to be home to eight planets, ma allo stesso tempo, shows that our solar system is not entirely unique. Our solar system follows the same physical rules for forming planets as any other solar system, we just happen to be in the unusual end of the scale. And we are still left with the question of why, Esattamente, we are here to be able to wonder about it.