Una freccia nella parte inferiore dell'immagine indica l'età del sistema che aumenta verso destra dell'immagine da 1-10 milioni di anni, a 10-100 milioni di anni, a più di 100 milioni di anni. Al centro dell'immagine, a sinistra (1-10 milioni di anni) c'è una stella circondata da un disco di gas e polvere. Al suo interno si sta formando un pianeta che sta migrando più vicino alla stella. A 10-100 milioni di anni il disco è scomparso e Giove caldo è già arrivato e si trova su un'orbita allineata. Nella parte superiore della figura, c'è un pianeta che si forma nel disco a 1-10 milioni di anni, ma si forma più fuori che nel pannello inferiore. C'è una freccia che copre l'intera sezione di 10-100 milioni di anni. A più di 100 milioni di anni, il pianeta si trova su un'orbita eccentrica e disallineata. Poco tempo dopo, l'orbita del pianeta è circolare e disallineata. Credito:Jacob Hamer
Da quando il primo Giove caldo è stato scoperto nel 1995, gli astronomi hanno cercato di capire come gli esopianeti bollenti si siano formati e siano arrivati nelle loro orbite estreme. Gli astronomi della Johns Hopkins University hanno trovato un modo per determinare l'età relativa dei gioviani caldi utilizzando nuove misurazioni della sonda spaziale Gaia, che sta tracciando oltre un miliardo di stelle.
L'autore principale Jacob Hamer, un dottorato di ricerca studente in Fisica e Astronomia, presenterà i risultati questa settimana con disponibilità alla stampa alle 13:15. Il 13 giugno alla conferenza dell'American Astronomical Society, che sarà trasmessa in diretta. Il lavoro sarà pubblicato su Astronomical Journal .
Chiamati Giove caldo perché il primo scoperto aveva all'incirca le stesse dimensioni e forma di Giove del nostro sistema solare, questi pianeti sono circa 20 volte più vicini alle loro stelle di quanto lo sia la Terra al sole, facendo sì che questi pianeti raggiungano temperature di migliaia di gradi Celsius.
Le teorie esistenti sulla formazione dei pianeti non potevano spiegare questi pianeti, quindi gli scienziati hanno escogitato diverse idee su come potrebbero formarsi i gioviani caldi. Inizialmente, gli scienziati hanno proposto che i gioviani caldi potessero formarsi più fuori, come Giove, e quindi migrare nelle loro posizioni attuali a causa delle interazioni con il disco di gas e polvere della loro stella ospite. Oppure potrebbe essere che si formino più fuori e poi migrino molto più tardi, dopo che il disco è sparito, attraverso un processo più violento ed estremo chiamato migrazione ad alta eccentricità.
"La domanda su come questi esopianeti si formino e raggiungano le loro orbite attuali è letteralmente la domanda più antica nel nostro sottocampo ed è qualcosa a cui migliaia di astronomi hanno lottato per rispondere per più di 25 anni", ha affermato il coautore Kevin Schlaufman, un professore assistente che lavora all'intersezione di astronomia galattica ed esopianeti.
Alcuni gioviani caldi hanno orbite ben allineate alla rotazione della loro stella, come i pianeti del nostro sistema solare. Altri hanno orbite disallineate rispetto agli equatori delle loro stelle. Gli scienziati non sono stati in grado di dimostrare se le diverse configurazioni fossero il prodotto di un diverso processo di formazione o un singolo processo di formazione seguito da interazioni di marea tra i pianeti e le stelle. "Senza questo metodo davvero preciso per misurare l'età mancavano sempre informazioni", ha affermato Hamer.
Hamer è uno dei primi astronomi a utilizzare i nuovi dati del satellite Gaia per studiare le età dei sistemi di esopianeti per capire come si formano ed evolvono. Essere in grado di determinare le velocità, la velocità direzionale, delle stelle è stato fondamentale per determinarne l'età. Quando le stelle nascono, si muovono in modo simile l'una all'altra all'interno della Galassia. Man mano che quelle stelle invecchiano, le loro velocità diventano sempre più diverse, ha detto Hamer. Con questo nuovo metodo, Hamer ha dimostrato che ci sono diversi modi in cui si formano i gioviani caldi.
"Un [processo di formazione] si verifica rapidamente e produce sistemi allineati, e [l'altro] si verifica su scale temporali più lunghe e produce sistemi disallineati", ha affermato Hamer. "I miei risultati suggeriscono anche che in alcuni sistemi con stelle ospiti meno massicce, le interazioni di marea consentono ai gioviani caldi di riallineare l'asse di rotazione della loro stella ospite per essere allineato con la loro orbita".
Nuovi dati provenienti da telescopi terrestri e spaziali stanno aiutando gli scienziati a saperne di più sugli esopianeti. Ad aprile, squadre di astronomi, tra cui alcuni della Johns Hopkins, hanno riportato risultati sulle atmosfere di Giove ultra-caldi resi possibili dalle osservazioni del telescopio spaziale Hubble. + Esplora ulteriormente
