Hubble ha scoperto uno strano esopianeta con una grande orbita, simile al Nono pianeta

Un pianeta in una strana orbita attorno a una stella binaria a 336 anni luce di distanza può fornire indizi su un mistero molto più vicino a noi: un presunto pianeta distante nel nostro sistema solare chiamato Planet Nine.

Per la prima volta, gli astronomi sono stati in grado di misurare il movimento di un enorme pianeta simile a Giove in orbita molto lontano dalle sue stelle e dal disco visibile di detriti ghiacciati. Questo disco è simile alla nostra cintura di Kuiper di piccoli corpi ghiacciati oltre Nettuno. Nel nostro sistema solare, anche il presunto Pianeta Nove si troverà ben oltre la fascia di Kuiper in un'orbita altrettanto strana. Mentre la ricerca del Pianeta Nove è in corso, questa scoperta di esopianeti è la prova che orbite così strane sono possibili.

"Questo sistema consente un confronto potenzialmente unico con il nostro sistema solare", ha spiegato l'autore principale Meiji Nguyen dell'Università della California, Berkeley. “È molto lontano dalle sue stelle in un'orbita eccentrica e altamente spostata, come previsto per il Pianeta Nove. Ciò solleva la questione di come questi pianeti si siano formati ed evoluti per accettare in definitiva la loro configurazione attuale. "

Il sistema in cui vive questo gigante gassoso ha solo 15 milioni di anni. Ciò suggerisce che il nostro Pianeta Nove - se esiste davvero - potrebbe essersi formato molto presto nell'evoluzione del nostro sistema solare vecchio di 4,6 miliardi di anni.

Un esopianeta di 11 Giove chiamato HD 106906 b è stato scoperto nel 2013 dal Magellan Telescope presso l'Osservatorio di Las Campanas nel deserto di Atacama. Tuttavia, gli astronomi non sapevano nulla dell'orbita del pianeta. Questo poteva essere fatto solo dal telescopio spaziale Hubble: per raccogliere misurazioni molto accurate del movimento del pianeta in 14 anni con straordinaria precisione. Il team di scienziati ha utilizzato i dati dell'archivio Hubble, che ha fornito prove di questo movimento.

L'esopianeta è estremamente lontano da una coppia di giovani stelle luminose, più di 730 volte la distanza della Terra dal Sole, o quasi 11,8 miliardi di km. Questa grande distanza ha reso estremamente difficile determinare un'orbita di 15.000 anni in un periodo di tempo relativamente breve per le osservazioni di Hubble. Il pianeta si sta muovendo molto lentamente nella sua orbita, data la debole attrazione gravitazionale delle sue stelle madri molto distanti.

Gli astronomi sono rimasti sorpresi nello scoprire che il mondo lontano ha una strana orbita che è molto inclinata, allungata e al di fuori del disco di detriti che circonda le stelle gemelle. Il disco di detriti stesso sembra molto insolito, probabilmente a causa dell'attrazione gravitazionale del pianeta.

Allora come ha fatto l'esopianeta a finire in un'orbita così distante e stranamente inclinata? La teoria prevalente è che si sia formato molto più vicino alle sue stelle, circa tre volte più lontano della Terra dal Sole. Ma la resistenza all'interno del disco di gas del sistema ha portato a una violazione dell'orbita del pianeta, costringendolo a migrare verso l'interno, verso la sua coppia stellare. Gli effetti gravitazionali delle stelle gemelle in rotazione lo hanno quindi proiettato in un'orbita eccentrica che ha quasi gettato il pianeta fuori dal sistema nel vuoto dello spazio interstellare. Quindi una stella di passaggio dall'esterno del sistema ha stabilizzato l'orbita dell'esopianeta e gli ha impedito di lasciare il suo sistema di origine.

Utilizzando misurazioni accurate della distanza e del movimento dal satellite Gaia dell'Agenzia spaziale europea, gli scienziati hanno identificato le stelle candidate in transito nel 2019.

Questo strano scenario di orbita per HD 106906 b è per certi versi simile a ciò che potrebbe aver causato l'ipotetico Nono Pianeta di finire nei confini esterni del nostro sistema solare, ben oltre le orbite di altri pianeti e oltre la fascia di Kuiper.

Il nono pianeta potrebbe essersi formato nella parte interna del sistema solare ed essere espulso da esso a causa dell'interazione con Giove. Tuttavia, molto probabilmente Giove avrebbe gettato il pianeta nove ben oltre Plutone. Il passaggio delle stelle potrebbe stabilizzare l'orbita del pianeta espulso spostando la traiettoria dell'orbita lontano da Giove e da altri pianeti nel sistema solare interno.

Ad oggi, gli astronomi hanno solo prove indirette dell'esistenza del nono pianeta. Hanno trovato un ammasso di piccoli corpi celesti dietro Nettuno che si muovono in orbite insolite rispetto al resto del sistema solare. Questa configurazione, dicono alcuni astronomi, suggerisce che questi oggetti fossero uniti dall'attrazione gravitazionale di un enorme pianeta invisibile.

Una teoria alternativa è che non esiste un pianeta gigante che disturba e lo squilibrio deriva dall'influenza gravitazionale combinata di molti oggetti molto più piccoli. Un'altra teoria è che il Pianeta Nove non esiste affatto e l'accumulo di corpi più piccoli potrebbe essere solo un'anomalia statistica.

Gli scienziati che useranno il piano del telescopio spaziale James Webb per ottenere dati su HD 106906 b per studiare il pianeta in dettaglio.

Poiché James Webb è sensibile ai pianeti più piccoli con una massa di Saturno, può rilevare altri esopianeti che sono stati espulsi da questo e da altri sistemi planetari interni. "Con l'aiuto di Webb, possiamo iniziare a cercare pianeti leggermente più vecchi e leggermente più piccoli", affermano gli astronomi. La sensibilità e le capacità di imaging uniche del nuovo telescopio, che sarà lanciato nel 2021, apriranno nuove possibilità per scoprire e studiare questi strani pianeti e sistemi.

I risultati dei ricercatori sono stati pubblicati su The Astronomical Journal.