Sulla base del tasso osservato di “decadimento mareale”, gli astronomi stimano che WASP-12b cadrà nella sua stella madre tra circa dieci milioni di anni. In uno studio recente, gli astronomi del progetto The Asiago Search for Transit Timing Variations of Exoplanets (TASTE) hanno presentato un’analisi che combina nuovi dati spettrali provenienti dall’Osservatorio di La Silla con 12 anni di curve di luce di transito inedite e dati di archivio. I loro risultati sono coerenti con le osservazioni precedenti che suggeriscono che WASP-12b sta rapidamente subendo una dissipazione mareale e verrà consumato dalla sua stella.

I loro risultati sono stati pubblicati in un articolo intitolato "TASTE V. Una nuova indagine terrestre sul decadimento orbitale nell'ultra-caldo Giove WASP-12b" accettato dalla rivista Astronomy &Astrophysics . È disponibile su arXiv server di prestampa. L'articolo è il quinto di una serie pubblicata dal progetto TASTE, frutto della collaborazione di astronomi e astrofisici dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), del Centro Universitario Studi e Attività Spaziali “Giuseppe Colombo” (CISAS) e di numerose istituzioni italiane. università e osservatori.

WASP-12b è stato uno dei tanti pianeti gioviani caldi scoperti dal Wide Angle Search for Planets (WASP), un consorzio internazionale finanziato e gestito dalla Warwick University e dalla Keele University. In termini di scoperte di esopianeti, WASP era seconda solo alla missione Kepler e si basava anch'essa sul metodo di transito. Ciò consiste nel monitorare le stelle per individuare cali periodici di luminosità per dedurre la presenza di pianeti e per vincolarne le dimensioni e i periodi orbitali. Sulla base delle osservazioni del suo tipo F (nana giallo-bianca), l'indagine WASP ha determinato che si trattava di un gigante gassoso 1.465 volte più massiccio di Giove con un periodo orbitale di 1,1 giorni.

Pietro Leonardi, dottore di ricerca. Studente di Scienze e tecnologie spaziali presso l'Università di Trento è stato l'autore principale dell'articolo. Come ha detto a Universe Today via e-mail, la scoperta dei Giove caldi (HJ) ha rappresentato un importante passo avanti negli studi sugli esopianeti:

"La prima scoperta di un esopianeta attorno a una stella di tipo solare da parte di Mayor e Queloz (1995) ha completamente rivoluzionato il modo in cui pensavamo che i pianeti dovessero e potessero essere trovati in orbita attorno a una stella. Come esseri umani, spesso abbiamo la tendenza a immaginare nuovi concetti vicini a quelli che già comprendiamo. Questo pregiudizio cognitivo è applicabile anche agli scienziati, che sono, dopo tutto, individui comuni.

"Fino al 1995, si dava per scontato che gli esopianeti, ovvero i pianeti che orbitano attorno a stelle oltre il nostro sistema solare, assomigliassero a quelli del nostro stesso sistema solare. Ci aspettavamo di trovare grandi giganti gassosi come Giove, Saturno, Urano e Nettuno che risiedevano a quote significative." distanze dalle loro stelle ospiti, mentre pianeti più piccoli e rocciosi come Mercurio, Venere, Terra e Marte occuperebbero le regioni interne."

La scoperta di un enorme gigante gassoso in orbita molto vicino alla sua stella ha infranto queste aspettative e ha costretto gli astronomi a rivalutare le loro teorie sulla formazione e sull’evoluzione dei pianeti. Ad esempio, gli scienziati sostenevano da tempo che i sistemi di esopianeti probabilmente somigliavano al sistema solare e che i loro pianeti si formavano vicino al punto in cui orbitavano. In questo scenario, i pianeti rocciosi si formano più vicini ai loro soli mentre i giganti gassosi si formano nelle zone esterne oltre la "linea del gelo", il confine oltre il quale gli elementi volatili (idrogeno, carbonio, azoto e ossigeno) iniziano a congelare.

"Ha evidenziato il fatto che il nostro sistema solare non è rappresentativo del tipico sistema planetario nell'universo; piuttosto, sembra essere un valore anomalo", ha detto Leonardi. Tuttavia, WASP-12b si distingueva dagli altri HJ in quanto era l'unico che sembrava subire variazioni nella sua orbita. Sono stati proposti diversi scenari per questo, inclusa la possibilità che stesse sperimentando un decadimento mareale (cadendo lentamente nella sua stella). Come ha spiegato Leonardi:

"WASP-12b è un pianeta molto estremo. Fa infatti parte della sottocategoria chiamata Giove ultracaldo. Il pianeta è molto vicino alla sua stella ospite, orbita attorno ad essa in soli 1,09 giorni e ha una temperatura superficiale di 2600 K. A causa della sua estrema vicinanza alla stella ospite, il pianeta avverte una forte attrazione gravitazionale che priva parte della sua atmosfera di metalli pesanti, che creano un disco attorno alla stella altre spiegazioni esplorate furono l'effetto Rømer e la precessione absidale."

Nel primo scenario, la variazione temporale era attribuita al fatto che la stella era più vicina alla Terra nella direzione della linea di vista. In quest'ultimo caso, ciò era dovuto ad una rotazione graduale dell'orbita del pianeta. Per il loro studio, Leonardi e i suoi colleghi hanno presentato una nuova analisi basata su 28 curve di luce di transito inedite raccolte dall'Osservatorio di Asiago tra il 2010 e il 2022. Queste sono state combinate con tutti i dati d'archivio disponibili e gli spettri aggiornati ad alta risoluzione ottenuti dall'High Accuracy Strumento Radial Velocity Planet Searcher-North (HARPS-N) sul telescopio dell'ESO da 3,6 metri presso l'Osservatorio di La Silla.

Queste osservazioni hanno permesso al team di confermare che l'orbita del pianeta sta decadendo e che la sua stella lo consumerà prima del previsto, in 3 milioni di anni invece che in 10. Questi risultati hanno effettivamente risolto il dibattito sulla peculiare orbita di questo pianeta e presentano opportunità per seguirlo. studi di primo livello. Disse Leonardi:

"Questo studio ci aiuta ad avvicinarci alla comprensione del raro scenario del decadimento orbitale delle maree e ci fornisce un laboratorio perfetto per studiare le interazioni stella-pianeta. Il sistema deve ancora essere scoperto in vari aspetti, ad esempio dobbiamo ancora capire come sia possibile questa rapida dissipazione mareale. Secondo le nostre teorie la dissipazione mareale che osserviamo non dovrebbe essere possibile in una stella ancora nella sequenza principale. Tuttavia, i nostri precisi parametri stellari dedotti dagli spettri HARPS@TNG confermano che la stella è ancora nella sequenza principale la sequenza principale."

Negli ultimi 30 anni, il campo degli studi sugli esopianeti ha registrato una crescita enorme e accelerata. Con oltre 5.000 esopianeti confermati disponibili per lo studio, il campo sta ora passando dalla scoperta alla caratterizzazione. Più impariamo sui mondi oltre il nostro sistema solare, più possiamo dedurre sulla natura dei pianeti nel nostro universo e su come si formano ed evolvono nel tempo. Un giorno, ciò potrebbe portare a una nuova comprensione della natura della vita stessa e delle condizioni in cui può sorgere.