Vivono in un ambiente pericoloso e stanno rischiando di finire ‘arrostiti’: sono quattro giovani esopianeti che orbitano intorno a V1298 Tau, una stella ‘teenager’ che fa parte dell’associazione Toro-Auriga nella Nube Molecolare del Toro. Il loro azzardato ‘girotondo’, che li porta a subire l’intensa radiazione a raggi X dell’astro, è al centro di un nuovo studio, curato dal Leibniz Institute for Astrophysics di Potsdam e pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (articolo: “X-ray irradiation and evaporation of the four young planets around V1298 Tau”). Gli astrofisici si sono basati sui dati dell’osservatorio Chandra della Nasa, integrandoli con quelli raccolti dal telescopio Stella (Stellar Activity), gestito dall’Istituto Leibniz in collaborazione con l’Istituto di Astrofisica delle Canarie. Hanno inoltre sviluppato un sistema di calcolo per monitorare l’evoluzione dei quattro pianeti nel tempo.
Il contesto in cui si muovono gli esopianeti giovani è spesso ad alto rischio, dato che le stelle ospiti producono un ammontare di radiazioni molto più intense di quelle emesse dal Sole (anche 10mila volte di più). Un simile irraggiamento riscalda le atmosfere dei corpi celesti al punto che possono anche volatilizzarsi; questo fenomeno è connesso alle proprietà di ogni singolo pianeta, come la massa, la densità e la vicinanza agli astri, ma gli studiosi ritengono che questi ultimi abbiano un peso non indifferente e che il sistema di V1298 Tau sia il terreno ideale per approfondire tali dinamiche. V1298 Tau presenta dimensioni simili a quelle del Sole, ma è molto più giovane (ha solo 25 milioni di anni); le orbitano molto vicino due pianeti con massa analoga a quella di Nettuno, mentre gli altri due, le cui misure ricordano Saturno, si trovano più lontano. I dati di Chandra hanno permesso al team della ricerca di avere un’idea dell’entità di radiazione ricevuta dall’atmosfera dei quattro corpi celesti e di provare a tracciare la loro evoluzione.
Con l’avanzare degli anni, la rotazione della stella tende a rallentare e questo fattore ha come conseguenza una minore emissione di raggi X: quindi, tanto più il rallentamento è accentuato quanto più diminuisce il rischio di evaporazione dell’atmosfera. Il sistema di calcolo sviluppato in occasione dello studio mostra che i due pianeti più interni possono perdere del tutto la loro atmosfera e diventare due nuclei rocciosi se il rallentamento avviene gradualmente; per quanto riguarda l’altra coppia del quartetto, il pianeta più esterno dovrebbe riuscire a cavarsela, mentre il destino di quello situato in una posizione intermedia è legato alla sua massa, ancora sconosciuta. Secondo gli autori del saggio, l’osservazione di stelle e pianeti nei raggi X riveste un ruolo-chiave per analizzare l’evoluzione delle atmosfere esoplanetarie a lungo termine; il team conta di proseguire il filone di ricerca giovandosi del telescopio e-Rosita, realizzato dal Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics con il coinvolgimento dell’Istituto Leibniz.
In alto: elaborazione artistica del sistema di V1298 Tau (Crediti: Aip/J. Fohlmeister)