Gli astronomi hanno identificato un sistema planetario unico attorno a una giovane stella, V1298 Tau, con quattro pianeti a densità notevolmente bassa. Questi mondi, in orbita attorno a una stella di 20 milioni di anni, possiedono densità paragonabili al polistirene: una scoperta chiave che potrebbe svelare i misteri di come prendono forma i tipi più comuni di sistemi planetari nella nostra galassia.
L’anello mancante nella formazione planetaria
Per anni, gli astronomi hanno rilevato numerosi sistemi planetari contenenti pianeti più grandi della Terra ma più piccoli di Nettuno. Tuttavia, quasi tutti questi sistemi orbitano attorno a stelle più vecchie, rendendo difficile osservare direttamente il processo di formazione. Il sistema Tau V1298 fornisce uno sguardo raro e in tempo reale su una versione giovane di queste comuni configurazioni planetarie.
“Stiamo osservando una versione giovane di un tipo di sistema planetario che vediamo in tutta la galassia”, spiega Erik Petigura dell’Università della California, Los Angeles. Questa scoperta è significativa perché consente agli scienziati di studiare la formazione planetaria come avviene, piuttosto che dedurla da sistemi maturi.
Come è avvenuta la scoperta
Il sistema è stato inizialmente rilevato nel 2017, ma osservazioni dettagliate hanno richiesto cinque anni di lavoro meticoloso utilizzando telescopi sia spaziali che terrestri. Il team, guidato da John Livingston ed Erik Petigura, ha tracciato sottili variazioni nei tempi orbitali dei pianeti, causate dalle interazioni gravitazionali tra loro. Queste variazioni hanno permesso loro di calcolare il raggio e la massa di ciascun pianeta con una precisione senza precedenti.
Il processo non è stato privo di sfide. Il calcolo dell’orbita del pianeta più esterno richiedeva congetture plausibili; un errore di calcolo avrebbe potuto invalidare l’intero studio. Tuttavia, le stime del team si sono rivelate straordinariamente accurate, confermando i risultati.
I pianeti stessi: densità notevolmente bassa
Le misurazioni hanno rivelato che i pianeti hanno densità eccezionalmente basse, paragonabili al polistirolo. Il loro raggio varia da cinque a dieci volte quello della Terra, mentre le loro masse sono solo poche volte maggiori. Ciò suggerisce che i pianeti si stanno ancora contraendo sotto la propria gravità, evolvendo lentamente verso le dimensioni più compatte della super-Terra o sub-Nettuno comuni nei sistemi più vecchi.
Risonanza orbitale e stabilità del sistema
I pianeti in V1298 Tau mostrano una risonanza orbitale, il che significa che i loro periodi orbitali sono matematicamente correlati tra loro. Questa disposizione è in linea con la teoria prevalente della formazione dei sistemi planetari, secondo la quale i sistemi inizialmente si formano in uno stato risonante e compatto prima di diventare instabili nel corso di miliardi di anni.
Sean Raymond dell’Università di Bordeaux osserva che questa scoperta rappresenta un potenziale precursore dei tipici sistemi sub-nettuniani. Lo studio di sistemi così giovani è notoriamente difficile, il che rende questa scoperta particolarmente preziosa.
“Questo sistema scoperto di pianeti vicini e di massa inferiore in orbita attorno a una stella molto giovane rappresenta un potenziale precursore di un tipico sistema sub-Nettuno”, ha detto Raymond.
In conclusione, il sistema Tau V1298 offre uno sguardo senza precedenti sulle prime fasi della formazione planetaria. Le densità notevolmente basse di questi giovani mondi forniscono indizi vitali per comprendere come nascono i tipi più comuni di sistemi planetari nella nostra galassia, colmando una lacuna critica nella nostra conoscenza dell’evoluzione esoplanetaria.
