Pubblicato WASP-132 Dimostra che i Giove Caldi Non Espellono Sempre i Loro Fratelli
I pianeti giganti che orbitano vicino alle loro stelle erano ritenuti capaci di espellere altri pianeti dal loro sistema stellare durante il loro avvicinamento, ma non è sempre così.
Rappresentazione artistica di WASP-132, con la Super-Terra WASP-132c in silhouette e il Giove caldo WASP-132b sulla destra. Credito immagine: © Thibaut Roger – Université de Genève
La classe di pianeti conosciuti come “Giove caldi” ha sconcertato gli astronomi alla loro prima scoperta, ma ha rapidamente portato a una spiegazione secondo cui si sarebbero formati lontano e migrati verso l’interno. Si pensava che durante questo processo altri pianeti nello stesso sistema sarebbero stati assorbiti dal gigante migrante o espulsi dal sistema. Tuttavia, la presenza di tre pianeti attorno alla stella WASP-132 dimostra che non è sempre così, richiedendo una revisione della formazione dei Giove caldi in generale.
Prima di sviluppare la tecnologia per rilevare pianeti attorno ad altre stelle, molti astronomi si aspettavano sistemi planetari simili al nostro. Di conseguenza, furono sorpresi quando i primi pianeti trovati erano massicci – di solito più di Giove – e orbitavano molto vicino alle loro stelle. La tecnologia era adatta a rilevare pianeti con orbite brevi e molta gravità, quindi era inevitabile che questi fossero i primi che avremmo rilevato, ma il mistero era che esistessero per essere trovati.
Secondo i nostri modelli di formazione planetaria, i giganti gassosi possono formarsi solo al di fuori della “linea della neve” attorno a una stella. I Giove caldi furono spiegati come formatisi oltre la linea della neve prima di spiraleggiare verso l’interno. L’attenzione si spostò sul cercare di capire perché alcuni pianeti giganti compiono questa migrazione, mentre altri, inclusi quelli nel nostro sistema, no.
Questo fu messo in discussione quando il telescopio spaziale TESS rilevò cali nella luminosità di WASP-132, suggerendo un altro pianeta nel sistema oltre a WASP-132b, la cui orbita di 7 giorni fu una delle prime scoperte di esopianeti. Nuovi lavori confermano che le osservazioni di TESS sono causate da un pianeta roccioso con sei volte la massa della Terra (una Super-Terra) e un’orbita che dura solo 24 ore. Inoltre, il sistema ha un pianeta cinque volte più massiccio di Giove, con un’orbita che dura cinque anni.
WASP-132 è un po’ più fredda e meno luminosa del Sole, ma i due pianeti interni sarebbero comunque ferocemente caldi. Molto più lontano potrebbe nascondersi un altro oggetto, che potrebbe essere una nana bruna con una massa tentativamente 18 volte quella di Giove.
“Questa è la prima volta che osserviamo una configurazione del genere!” ha detto Dr. Solène Ulmer-Moll, che era all’Università di Ginevra (UNIGE) durante la ricerca, in una dichiarazione. La nana bruna è abbastanza distante e massiccia da poter aver influenzato i riarrangiamenti dei pianeti, senza essere molto influenzata essa stessa, ma la presenza degli altri mette in discussione la storia di WASP-132b.
Se Giove avesse compiuto una migrazione simile a quelle usate per spiegare i Giove caldi, le conseguenze per la Terra e gli altri pianeti rocciosi sarebbero disastrose. O saremmo stati assorbiti nella sua grande massa, come una versione gigante delle comete che a volte inghiotte, o la sua gravità ci avrebbe scagliato dalla nostra orbita – probabilmente finendo nel freddo profondo dello spazio. Essere inviati su un’orbita che alla fine si scontrerebbe con il Sole è un risultato meno probabile, ma non più allettante.
Coerentemente con questo, la maggior parte dei Giove caldi conosciuti sembra non avere pianeti vicini, ma sono emerse delle eccezioni. Tuttavia, WASP-132 è l’esempio più sorprendente finora trovato.
“Il sistema WASP-132 è un laboratorio straordinario per studiare la formazione e l’evoluzione dei sistemi multi-planetari. La scoperta di un Giove caldo accanto a una Super-Terra interna e a un pianeta gigante distante mette in discussione la nostra comprensione della formazione e dell’evoluzione di questi sistemi,” ha detto Peter François Bouchy di UNIGE.
“La rilevazione della Super-Terra interna è stata emozionante poiché è particolarmente raro trovare pianeti interni ai Giove caldi,” ha detto il co-autore Dr. David Armstrong dell’Università di Warwick in una dichiarazione diversa.
WASP-132 ha il 43 percento della massa di Giove ed è scomodamente vicino. Gli autori dello studio che annuncia i nuovi pianeti propongono che WASP-132b si sia formato oltre la linea della neve del sistema, ma abbia intrapreso quello che chiamano un percorso dinamicamente “freddo”, il che significa che ha mantenuto un’orbita relativamente circolare per tutto il tempo. Non attraversando mai la fase estremamente allungata che alcuni pianeti nel processo di diventare Giove caldi sono noti per fare, avrebbe ridotto la possibilità di disturbare altri pianeti.
Questa spiegazione solleva la questione se tali percorsi siano comuni, permettendo la sopravvivenza di molti altri pianeti, o se ci sia qualcosa di eccezionale in questo sistema.
Lo studio è pubblicato ad accesso aperto in Astronomy and Astrophysics.