Un team di astronomi del Max Planck Institute for Astronomy ha scoperto un pianeta super-gioviano che orbita attorno alla stella Hd 114082. Con i suoi 15 milioni di anni il pianeta è il più giovane della sua tipologia a essere stato scoperto e gli astronomi sono riusciti a determinarne il raggio e la massa. Nel dettaglio il diametro e le dimensioni corrispondono a quelle di Giove, ma la sua massa è ben otto volte superiore a quella del gigante del Sistema Solare. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysics.

 «Riteniamo che gli esopianeti di questo tipo possano formarsi in due modi – afferma Ralf Launhardt, coautore della ricerca – entrambi si verificano all’interno di un disco protoplanetario di gas e polvere distribuito attorno a una giovane stella». Il primo processo, noto come accrescimento del nucleo (core accretion),  prevede una prima fase di accumulo di materiale roccioso, che forma il nucleo. Una volta raggiunta una massa critica la sua forza gravitazionale attrae il gas circostante, portando all’accrescimento di idrogeno ed elio in un processo fuori controllo che porterà alla formazione di un pianeta gigante.

La seconda modalità, denominata instabilità del disco (disk instability) comporta la presenza di particelle di gas denso instabili che collassano e contribuiscono all’origine di un pianeta gigante, privo di un nucleo roccioso

Le due diverse modalità  portano ad altrettanti differenti scenari evolutivi. Nel caso della core accretion, il nucleo solido attrae a sé il gas attraverso un disco di accrescimento. Questo processo porta al raffreddamento del  gas. In questo caso il pianeta ha un ‘avvio a freddo’ (cold start). Quando ci troviamo in presenza di  instabilità del disco, invece, il pianeta sarà caratterizzato da un ‘avvio a caldo’ (hot start).

Le osservazioni confermano che la combinazione di massa e raggio del super-gioviano è incompatibile col modello di avvio a caldo. Hd 114082  è infatti troppo piccolo per la sua notevole massa. Questo potrebbe essere causato dalla presenza di un nucleo solido insolitamente grande o per via di errori presenti nei modelli evolutivi che sottovalutano la velocità con cui questi giganti gassosi possono raffreddarsi.

La scoperta del gigante gassoso è il risultato di un programma di osservazione chiamato Rvspy (Radial Velocity Survey for Planets around Young stars). Questo mira ad aumentare il numero di super gioviani scoperti grazie al metodo delle velocità radiali: per confermare l’esistenza di un pianeta scoperto grazie al metodo delle velocità radiali gli astronomi usano il metodo del transito, necessario per determinare il raggio e le dimensioni. Un transito avviene quando un pianeta compie un’orbita attorno alla sua stella passandole davanti e oscurandone la luce.

Gli astronomi hanno combinato i due metodi e hanno scoperto che Hd 114082 b orbita a una distanza di circa 0,5 unità astronomiche attorno alla sua stella, con un periodo di 110 giorni. Hd 114082 b è uno dei tre pianeti giganti gassosi con età fino a 30 milioni di anni con masse e dimensioni note finora scoperti.  Questo terzetto mostra caratteristiche contrastanti con quelle previste dai modelli di avvio a caldo comunemente adottati.

«Sarà necessario analizzare altri pianeti di questo tipo per confermare questa tendenza  – conclude Olga Zakhozhay, autrice principale dello studio – ma riteniamo che gli astronomi debbano iniziare a rivalutare i loro calcoli. Il nostro studio aiuterà a colmare le lacune presenti negli attuali i modelli evolutivi sulla formazione degli esopianeti».

Credit foto: Nasa-Jpl- Caltech