Coelum Astronomia 215 - 2017 - Page 29

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I tre pianeti in orbita intorno a PSR B1257+12 potrebbero essere, per così dire, pianeti di seconda generazione, nati cioè da un disco di detriti formatosi intorno al resto stellare, dopo l’esplosione di supernova che distrusse il progenitore (ci sono indizi, trovati dal telescopio spaziale Spitzer, dell’esistenza di un disco di questo tipo intorno a una pulsar). Comunque sia, quei tre pianeti orbitanti una stella morta furono sì i primi pianeti extrasolari mai scoperti, il che li consegna di diritto alla storia dell’astronomia, ma rimasero anche una sorta di unicum: un sistema del tutto inusuale, di cui non si conoscono analoghi.

Una stranezza inattesa: i gioviani caldi

51 Pegasi b fu invece tutta un’altra cosa. Non solo fu il capostipite di un’intera classe di pianeti  —  i cosiddetti gioviani caldi — di cui non si sospettava l’esistenza, ma fu il primo di una lunga schiera di pianeti extrasolari orbitanti stelle di sequenza principale, una schiera che cresce di giorno in giorno con una progressione apparentemente inarrestabile. L’Atlante dei Nuovi Mondi (New World Atlas) tenuto dal JPL della NASA conta, al 20 settembre 2017, 3.510 pianeti extrasolari confermati. Tra i tanti pianeti finora scoperti, ben 1.069 sono dei giganti gassosi mentre quelli di tipo terrestre sono solo 366.

Gli Hot Jupiter

Sono chiamati Hot Jupiter, letteralmente “pianeti gioviani caldi” (o più di rado Roasters, cioè “pianeti arrostiti”) quei pianeti extrasolari che, in virtù della piccola distanza che li separa dalla loro stella, hanno temperature estremamente alte.

Poiché si tratta di pianeti gassosi, come lo sono Giove e Saturno, viene però spontaneo chiedersi come possano esistere, o meglio come siano in grado di trattenere, i gas da cui sono composti.

In termini più precisi: le particelle dei gas che formano l’atmosfera di questi pianeti sono ancora legate gravitazionalmente al pianeta oppure a causa dell’alta temperatura evaporano, sfuggendo al campo gravitazionale, e si disperdono nello spazio circostante?

Una prima, semplice considerazione di ordine pratico ci conforta: se le condizioni locali in cui venisse a trovarsi il pianeta per effetto della vicinanza alla stella fossero incompatibili con la sua sopravvivenza, allora esso si sarebbe dissolto e noi non avremmo potuto osservarlo.

I calcoli effettuati dagli studiosi planetari, considerando tutti gli aspetti fisici dei pianeti e delle stelle in questione e le particolari situazioni orbitali, hanno dimostrato in realtà che sussistono le condizioni per cui le atmosfere degli Hot Jupiters, pur estremamente calde, possano rimanere gravitazionalmente legate al pianeta.

Un’ulteriore domanda è: come possono formarsi dei pianeti, con quelle caratteristiche e dimensioni, a una distanza così piccola dalla stella?

Tale aspetto è stato lungamente dibattuto ed è ormai opinione comune che questi pianeti si formino, molto rapidamente, a seguito di instabilità gravitazionali all’interno dei dischi protoplanetari in zone più distanti di quelle in cui li osserviamo.

Una volta formatisi essi poi migrerebbero per effetto di instabilità dinamiche verso la loro orbita finale, vicinissimi alla stella madre, con periodi di rotazione assai vicini a quelli di rivoluzione (spin lock).