Coelum Astronomia 198 - 2016 - Page 9

ETAearth, progetto di collaborazione Europeo (7° Programma Quadro) per la caratterizzazione di sistemi planetari di tipo terrestre. Con lo spettrometro HARPS-N al Telescopio Nazionale Galileo (TNG, Isole Canarie), altrimenti noto come “il cacciatore di pianeti” per la precisione delle sue misure, e con i dati raccolti da un altro spettrometro, lo statunitense TRES, il team è stato in grado di scoprire il primo sistema planetario multiplo in un ammasso aperto. Si tratta di Pr0211 in M44, o Ammasso del Presepe (detto anche Alveare) nella costellazione del Cancro, a circa 600 anni luce da noi. Il nuovo pianeta scoperto è di circa 8 masse gioviane con un periodo di almeno 9 anni; l’altro membro del sistema planetario osservato, già noto dal 2012, è di circa 2 masse gioviane con un periodo di rivoluzione di poco più di 2 giorni.

Pur essendo, almeno intuitivamente, ambienti poco “adatti” alla ricerca di sistemi planetari stabili in quanto l’alta densità stellare induce sicuramente molte interazioni tra i corpi celesti presenti, è vero anche che, per gli astronomi impegnati in questo campo, è fondamentale effettuare osservazioni su stelle i cui parametri (come la composizione chimica, l’età e la massa) hanno valori simili e ben determinati. Questo, infatti, permette di caratterizzare al meglio i pianeti attorno a esse individuando quali proprietà siano più comuni di altre e fornendoci indizi importanti per comprendere i processi di formazione ed evoluzione dei sistemi planetari.

Inoltre, le stelle in questi ammassi sono giovani e quindi molto attive e, per questo, solitamente escluse dallo studio delle velocità radiali per il quale vengono privilegiate stelle più vecchie, meno attive e più facili da analizzare.

E’ quindi molto importante raccogliere più dati possibile per superare gli effetti di selezione delle osservazioni, e poter iniziare a studiare, su una buona base statistica, la relazione tra pianeti e ambiente dove essi si formano e poi evolvono. In tali ambienti, densi di stelle, è lecito supporre che i processi di formazione ed evoluzione siano diversi da altri ambienti, ma è anche vero che, sebbene non si sappia con certezza, anche il nostro Sole potrebbe essersi formato in un ammasso aperto.

Venendo al sistema osservato, Pr0211, esso ha una configurazione che solleva diverse questioni ancora aperte: come mai si osservano così frequentemente gli hot Jupiter, cioè pianeti massicci orbitanti molto vicini alla loro stella, e perché il compagno esterno ha un’orbita così eccentrica? Una delle teorie, detta di planet scattering, prevede che questi pianeti si formino a grande distanza dalla loro stella e che si spostino su orbite più interne a causa d’interazioni gravitazionali con altri pianeti nel sistema. A seguito delle interazioni dinamiche i loro eventuali compagni dovrebbero disporsi su orbite a lungo periodo e molto eccentriche, come nel caso del neo-scoperto Pr0211c. Una teoria alternativa di formazione prevede che i pianeti giganti migrino verso la stella madre mentre sono ancora immersi nel disco proto-planetario, che però avrebbe anche l’effetto di smorzare le interazioni tra pianeti disponendoli quindi su orbite circolari. La scoperta di Pr0211c è la pistola fumante che il sistema abbia subito una fase di planet scattering, insieme a una ristretta schiera di altri pianeti con caratteristiche simili. “Un altro punto ancora dibattuto nella comunità scientifica”, dice il primo autore dell’articolo Luca Malavolta, “è se queste interazioni tra pianeti siano frutto d’instabilità primordiale del sistema, o se siano invece conseguenza dell’incontro ravvicinato del sistema planetario con un’altra stella. In un ammasso le stelle sono molto più vicine tra di loro e gli incontri stellari sono molto più frequenti che per stelle di campo. Se quindi fosse vera la seconda ipotesi dovremmo osservare molti più sistemi come Pr0211 negli ammassi che in stelle di campo. Riuscire a chiarire questo punto sarebbe un bel traguardo per la scienza della formazione planetaria e per questo sono necessarie ancora molte osservazioni ma la strada intrapresa da GAPS sta, come in questo caso, già portando i suoi frutti.”

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