Gli astronomi si trovano ad affrontare un mistero persistente: un trio di esopianeti a densità ultra-bassa, in orbita attorno a una stella lontana, rimangono oscurati da una foschia così fitta che nemmeno il potente James Webb Space Telescope (JWST) riesce a penetrarla. Questi mondi, soprannominati “pianeti di zucchero filato” a causa della loro densità eccezionalmente bassa, sfidano l’attuale comprensione della formazione planetaria.
L’enigmatico sistema Kepler-51
I pianeti – Kepler-51b, c e d – risiedono a 2.615 anni luce di distanza in un sistema di quattro pianeti. Inizialmente sono stati scoperti utilizzando il telescopio spaziale Kepler della NASA, che li ha rilevati mentre passavano davanti alla loro stella. Le misurazioni delle dimensioni e delle masse dei pianeti rivelano un’anomalia: sono paragonabili per dimensioni a Saturno, ma hanno solo una frazione della sua massa.
Nello specifico, i pianeti 51b, c e d hanno raggi 7,1, 9 e 9,7 volte quello della Terra, mentre le loro masse sono rispettivamente solo 3,7, 5,6 e 5,6 volte la massa terrestre. Saturno, in confronto, ha una massa 95 volte maggiore di quella della Terra. Ciò li rende insolitamente soffici, con densità più simili allo zucchero filato che ai pianeti rocciosi o gassosi.
Il problema della foschia
I tentativi di analizzare le atmosfere di questi pianeti utilizzando sia il telescopio spaziale Hubble che il JWST sono falliti. La foschia che circonda Kepler-51d è così densa che l’analisi spettroscopica, che si basa sull’identificazione dell’impronta chimica delle molecole atmosferiche, non ha prodotto risultati.
“La luce di una stella viene filtrata attraverso l’atmosfera del pianeta prima di raggiungere i nostri telescopi”, ha spiegato Jessica Libby-Roberts dell’Università di Tampa. “Se guardiamo attraverso una gamma di lunghezze d’onda… otteniamo una sorta di impronta digitale dell’atmosfera del pianeta che ne rivela la composizione”. Tuttavia, nessuna impronta digitale è emersa, suggerendo che la foschia sta sopraffacendo qualsiasi segnale atmosferico sottostante.
Perché è importante
L’esistenza di questi pianeti a densità ultra-bassa getta una chiave negli attuali modelli di formazione dei giganti gassosi. I giganti gassosi come Giove e Saturno si formano attorno a nuclei densi che attraggono gravitazionalmente il gas dal disco protoplanetario circostante. I pianeti di Kepler-51, tuttavia, sembrano avere nuclei piccoli e atmosfere gonfie, una combinazione che sfida ogni spiegazione.
Il sistema è anche relativamente giovane (circa 500 milioni di anni), il che aumenta la possibilità che i pianeti si trovino in uno stato di transizione. L’attività della stella potrebbe portare via i gas esterni, il che significa che questi mondi potrebbero non rimanere così soffici a lungo.
Il futuro della ricerca
Un altro team sta attualmente analizzando l’atmosfera di Kepler-51b utilizzando lo strumento NIRSpec di JWST. In caso di successo, queste osservazioni potrebbero fornire indizi sulle origini di tutti e tre i pianeti stravaganti del sistema. Per ora, il mistero dei “pianeti di zucchero filato” rimane irrisolto, evidenziando il vasto sconosciuto ancora in agguato nel cosmo.
Il sistema Kepler-51 rappresenta una sfida unica per gli scienziati planetari: come possono formarsi giganti gassosi con densità così basse e atmosfere così spesse? Ulteriori osservazioni saranno cruciali per svelare questo enigma cosmico.
