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Un soffice esopianeta da primato

Si trova a soli 580 anni luce dalla Terra – nella costellazione dell’Auriga – e ha stupito gli astronomi per la sua consistenza che ricorda quella vaporosa del marshmallow, tipico dolcetto americano a base di zucchero: è Toi-3757 b, un mondo gassoso ed extralarge che orbita intorno a una fredda nana rossa.

Il pianeta, che detiene al momento un primato per la bassa densità nella sua categoria, è al centro di un recente studio di The Astronomical Journal (articolo: “Toi-3757 b: A low-density gas giant orbiting a solar-metallicity M dwarf”); l’indagine, condotta da un ampio team di scienziati, è stata coordinata dalla Carnegie Institution for Science-Earth and Planets Laboratory e si è basata su dati provenienti da diversi strumenti di osservazione.

Inizialmente, Toi-3757 b è stato avvistato da Tess, il satellite della Nasa dedicato alla ricerca degli esopianeti tramite il metodo del transito. Il corpo celeste, quindi, è stato ritenuto meritevole di ulteriori indagini ed è stato monitorato con Neid e Nessi, due strumenti installati sul telescopio Wiyn presso l’osservatorio Kitt Peak; situato in Arizona, l’osservatorio fa parte delle strutture di ricerca che fanno capo all’ente americano NoirLab (National Optical-InfraRed Astronomy Research Laboratory). Altre osservazioni sono state effettuate con il telescopio Hobby-Eberly (Texas) e con l’osservatorio Red Buttes (Wyoming).

Il ‘marshmallow spaziale’, secondo gli scienziati, costituisce una rarità: le caratteristiche delle stelle nane rosse rendono difficile la formazione di pianeti giganti nei loro sistemi. Infatti, le nane rosse, pur essendo considerate ‘fredde’ rispetto ad astri come il Sole, possono essere molto attive: sono in grado di produrre emissioni particolarmente intense che possono spazzare via l’atmosfera di un pianeta, rendendo molto inospitale l’ambiente a loro circostante.

Il gruppo di lavoro si è quindi chiesto come mai Toi-3757 b sia riuscito a formarsi e soprattutto ad avere una densità così bassa. Due fattori potrebbero essere all’origine di questa caratteristica e si riferiscono al nucleo del pianeta e alla sua orbita.

I giganti gassosi, secondo una corrente teoria, iniziano la loro esistenza come massicci nuclei rocciosi le cui dimensioni superano quelle della Terra anche di 10 volte; successivamente, attraggono in abbondanza il gas circostante, trasformandosi negli esopianeti che oggi possiamo osservare. La stella ospite di Toi-3757 b non è particolarmente dotata di elementi pesanti (rispetto ad altre sue simili) e questo può aver influito sull’origine del nucleo roccioso del pianeta, che si sarebbe formato più lentamente rimandando anche la fase di attrazione del gas. Per quanto riguarda l’orbita, gli astronomi ritengono che quella di Toi-3757 b sia leggermente ellittica: così il pianeta si troverebbe a passare talvolta più vicino alla stella e il calore provocherebbe un’espansione dell’atmosfera.

Dai dati di Tess emerge che Toi-3757 b ha un diametro di circa 150mila chilometri e completa un’orbita intorno alla sua stella in soli 3,5 giorni. Le misurazioni effettuate con lo strumento Neid hanno permesso di conoscere la massa di questo mondo gassoso – pari a ¼ rispetto a quella di Giove – e di calcolarne la densità media, che è di 0,27 grammi per centimetro cubico; in pratica, si tratta di meno della metà della densità di Saturno (il pianeta meno denso del Sistema Solare).

Lo studio, secondo gli autori, schiude nuove prospettive di ricerca sulla formazione dei pianeti e sulla caratterizzazione delle loro atmosfere.

Crediti immagine: NoirLab/Nsf/Aura/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani

Valeria Guarnieri: Nata in tempo utile per vivere sin dall'inizio il fenomeno Star Wars, lavora in ASI dal 2000 e dal 2011 si occupa di comunicazione web presso l'Unità Multimedia dell'ente. Dedica la maggior parte del tempo libero alla montagna, suo grande amore.