CHEOPS rileva una nuova disposizione planetaria

Gli otto pianeti del nostro Sistema Solare sono classificati in due tipi: rocciosi e gassosi. I pianeti interni più vicini al Sole – Mercurio a Marte – sono rocciosi, mentre i pianeti esterni – da Giove a Nettuno – sono gassosi.

Questa configurazione è comunemente osservata nella nostra Galassia. Tuttavia, la scoperta di un sistema planetario attorno a una stella chiamata LHS 1903, situata a 116 anni luce dalla Terra, ha ribaltato questa comprensione.

LHS 1903 è una piccola stella nana rossa di tipo M, più fredda e meno luminosa del nostro Sole. Tre pianeti – rispettando l’ordine stabilito – erano stati inizialmente rilevati intorno alla stella.

Utilizzando il satellite CHEOPS dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), scienziati tra cui ricercatori dell’Università di Berna e dell’Università di Ginevra, anch’essi membri del NCCR PlanetS, hanno ora fatto una strana scoperta: un quarto pianeta, il più distante da LHS 1903, che sembra essere roccioso. I risultati sono appena stati pubblicati suScience.

CHEOPS è una missione congiunta dell’Agenzia Spaziale Europea ESA e della Svizzera, sotto la guida dell’Università di Berna in collaborazione con l’Università di Ginevra, dove il suo centro operativo si trova all’interno del Dipartimento di Astronomia.

“È grazie alla precisione di CHEOPS che siamo riusciti a rilevare questo nuovo pianeta”, afferma Monika Lendl, professoressa associata nel Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra, scienziata di missione della missione CHEOPS e coautrice dello studio.

“Dato che i pianeti rocciosi di solito non si formano oltre ai giganti gassosi, questo smentisce completamente le nostre teorie!”

Vicino alla stella, la temperatura molto elevata nel disco protoplanetario – dove si formano i pianeti – impedisce la formazione di un involucro gassoso attorno ai nuclei rocciosi dei pianeti.

Al contrario, lontano dalla stella, la temperatura è abbastanza bassa da permettere a un’atmosfera densa di accumularsi, persistere e formare un pianeta gassoso permanente.

Questo quarto pianeta, LHS 1903 e, dovrebbe quindi essere un pianeta gassoso.

Prima di mettere in discussione il modello consolidato, il team di scienziati ha escluso diverse ipotesi: il pianeta, ad esempio, è stato colpito in qualche momento della sua storia da un enorme asteroide, una cometa o un altro grande oggetto che avrebbe potuto spazzare via la sua atmosfera? I pianeti intorno a LHS 1903 cambiarono posizione in qualche momento della loro evoluzione?

La spiegazione accettata è ancora più intrigante: i pianeti si formarono uno dopo l’altro, invece che simultaneamente come suggeriscono le teorie attuali.

Questa idea, nota come formazione planetaria invertita, fu proposta dagli scienziati circa dieci anni fa ma non era mai stata dimostrata.

“Sulla base delle simulazioni di formazione planetaria che stiamo sviluppando all’Università di Berna da diversi decenni, siamo riusciti a dimostrare che LHS 1903 e deve essersi formato molto più tardi dei suoi due fratelli giganti gassosi”, spiega Yann Alibert, professore presso la Divisione di Ricerca Spaziale e Scienze Planetarie (WP) dell’Università di Berna e coautore dello studio.

“In effetti, il quarto pianeta – con una massa equivalente a quella del terzo, che contiene un enorme involucro di gas – avrebbe dovuto accumulare e trattenere una grande quantità di gas. La nostra ipotesi è quindi che si sia formato dopo che il gas è scomparso dal disco protoplanetario, e quindi dopo il secondo e il terzo pianeti del sistema, che sono giganti gassosi.”

Con il miglioramento degli strumenti, gli scienziati continuano a scoprire sempre più sistemi planetari “strani” che li costringono a mettere in discussione le teorie consolidate sulla formazione dei pianeti.

In definitiva, queste scoperte ci aiutano anche a capire come il sistema solare si inserisca nella variegata famiglia di sistemi planetari.

“CHEOPS dimostra qui come nuovi strumenti ultra-precisi possano portarci a rivedere la nostra comprensione dell’Universo. La diversità dei sistemi planetari conferma che il nostro Sistema Solare non sembra essere un modello universale,” conclude David Ehrenreich, professore associato nel Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra, presidente del team scientifico della missione CHEOPS e coautore dello studio.