Gli astronomi trovano un sistema di sei pianeti con un'armonia orbitale quasi perfetta
Ad oggi, abbiamo scoperto centinaia di stelle con molti pianeti orbitanti sparsi in tutta la galassia. Ciascuno è unico, ma il sistema in orbita attorno a HD 158259, a 88 anni luce di distanza, è davvero speciale.
La stella stessa ha all'incirca la stessa massa e leggermente più grande del Sole. Sei pianeti ruotano attorno ad esso: la super-Terra e cinque mini-Nettuno.
Dopo sette anni di osservazione del sistema, gli astronomi hanno scoperto che tutti e sei questi pianeti orbitano attorno a HD 158259 con una risonanza orbitale quasi perfetta. Questa scoperta potrebbe aiutarci a capire meglio come si formano i sistemi planetari e come si adattano alle configurazioni che vediamo.
La risonanza orbitale si verifica quando le orbite di due corpi attorno al loro corpo genitore sono strettamente correlate, poiché i due corpi rotanti esercitano un'influenza gravitazionale l'uno sull'altro. Nel sistema solare è piuttosto raro nei corpi planetari; probabilmente i migliori esempi sono Plutone e Nettuno.
Questi due corpi sono nella cosiddetta risonanza orbitale 2: 3. Per ogni due rivoluzioni che Plutone fa intorno al Sole, Nettuno ne fa tre. È come le misure musicali suonate simultaneamente, ma con tempi in chiave diversi: due battiti per il primo, tre per il secondo.
Risonanze orbitali sono state trovate anche su esopianeti. Ma ogni pianeta in orbita attorno a HD 158259 è in risonanza quasi 3: 2 con il prossimo pianeta più lontano dalla stella, descritto anche come un rapporto periodo di 1,5. Ciò significa che per ogni tre orbite che ogni pianeta completa, il successivo ne completa due.
Utilizzando misurazioni effettuate con lo spettrografo SOPHIE e il telescopio spaziale TESS per la ricerca di esopianeti, un team internazionale di ricercatori guidato dall'astronomo Nathan Hare dell'Università di Ginevra in Svizzera è stato in grado di calcolare con precisione le orbite di ogni pianeta.
A partire dalla super-Terra più vicina alla stella, che TESS stima è circa il doppio della massa della Terra, le orbite sono 2,17, 3,4, 5,2, 7,9, 12 e 17,4 giorni.
Questo fornisce i rapporti dei periodi di 1,57, 1,51, 1,53, 1,51 e 1,44 tra ciascuna coppia di pianeti. Non è esattamente una risonanza perfetta, ma è abbastanza vicina da classificare l'HD 158259 come un sistema eccezionale.
E questo, secondo i ricercatori, è un segno che i pianeti in orbita attorno alla stella non si sono formati dove sono ora.
"Esistono diversi sistemi compatti noti con diversi pianeti in o vicino a risonanze, come TRAPPIST-1 o Kepler-80", ha spiegato l'astronomo Stephane Oudry dell'Università di Ginevra.
“Si ritiene che tali sistemi si formino lontano dalla stella prima di spostarsi su di essa. In questo scenario, le risonanze giocano un ruolo decisivo. "
Perché si ritiene che queste risonanze sorgano quando gli embrioni planetari in un disco protoplanetario crescono e migrano verso l'interno, dal bordo esterno del disco. Questo crea una catena di risonanza orbitale in tutto il sistema.
Quindi, una volta che il gas rimanente nel disco si dissipa, può destabilizzare le risonanze orbitali - e questo potrebbe essere ciò che vediamo con HD 158259. E queste piccole differenze nelle risonanze orbitali possono dirci di più su come si verifica questa destabilizzazione.
"L'attuale deviazione dei rapporti del periodo da 3: 2 contiene molte informazioni", ha detto Hara.
“Con questi valori, da un lato, e modelli di marea, dall'altro, potremmo limitare la struttura interna dei pianeti nell'esplorazione futura. Pertanto, lo stato attuale del sistema ci offre una finestra per la sua formazione. "
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Astronomy & Astrophysics.
Fonti: Foto: NASA / Tim Pyle