Credito d'immagine: NASA / JPL
A giugno, alcuni ricercatori dell'Università di Rochester hanno annunciato di aver localizzato un potenziale pianeta attorno a un'altra stella così giovane da sfidare le spiegazioni dei teorici. Ora un nuovo team di specialisti della formazione planetaria di Rochester sta sostenendo le conclusioni originali, affermando di aver confermato che il buco formato nel disco polveroso della stella avrebbe potuto benissimo essere formato da un nuovo pianeta. Le scoperte hanno implicazioni per ottenere informazioni su come è nato il nostro sistema solare, oltre a trovare altri sistemi planetari probabilmente abitabili in tutta la nostra galassia.
"I dati suggeriscono che esiste un giovane pianeta là fuori, ma finora nessuna delle nostre teorie aveva senso con i dati per un pianeta così giovane", afferma Adam Frank, professore di fisica e astronomia all'Università di Rochester. "Da un lato, è frustrante; ma dall'altro è molto bello perché Madre Natura ci ha appena consegnato il pianeta e dobbiamo capire come deve essere stato creato. "
Stranamente, lavorando sui dati del team originale, Frank, Alice Quillen, Eric Blackman e Peggy Varniere hanno rivelato che il pianeta era probabilmente più piccolo della maggior parte dei pianeti extra-solari scoperti finora - circa le dimensioni di Nettuno. I dati hanno anche suggerito che questo pianeta è circa alla stessa distanza dalla sua stella madre come il nostro Nettuno è dal Sole. La maggior parte dei pianeti extra-solari scoperti fino ad oggi sono molto più grandi e orbitano estremamente vicino alla loro stella madre.
Il team originale di Rochester, guidato da Dan Watson, professore di fisica e astronomia, ha usato il nuovo telescopio spaziale Spitzer della NASA per rilevare un divario nella polvere che circonda una stella nascente. Gli "occhi" critici a infrarossi del telescopio a infrarossi sono stati progettati in parte dai professori di fisica e astronomia Judith Pipher, William Forrest e Watson, un team che è stato tra i leader mondiali nell'aprire la finestra a infrarossi nell'universo. Furono Forrest e Pipher i primi astronomi statunitensi a girare una schiera a infrarossi verso i cieli: nel 1983, montarono un prototipo di rivelatore a infrarossi sul telescopio dell'Università nel piccolo osservatorio in cima al Wilmot Building nel campus, prendendo il primo- sempre immagini telescopiche della luna nell'infrarosso, una gamma di luce della lunghezza d'onda che è invisibile ad occhio nudo e alla maggior parte dei telescopi.
Il divario scoperto ha fortemente segnalato la presenza di un pianeta. La polvere nel disco è più calda al centro vicino alla stella e quindi irradia la maggior parte della sua luce a lunghezze d'onda più corte rispetto alle parti esterne più fredde del disco. Il team di ricerca ha scoperto che c'era una brutta scarsità di luce che irradiava a tutte le lunghezze d'onda a infrarossi brevi, suggerendo fortemente che la parte centrale del disco fosse assente. Gli scienziati conoscono solo un fenomeno che può scavare un "buco" così distinto nel disco durante la breve vita della stella: un pianeta di almeno 100.000 anni.
Questa possibilità di un pianeta nell'ordine di soli 100.000 a mezzo milione di anni è stata accolta con scetticismo da molti astronomi perché nessuno dei principali modelli di formazione planetaria sembrava consentire un pianeta di questa età. Due modelli rappresentano le principali teorie della formazione planetaria: accrescimento del nucleo e instabilità gravitazionale. L'accrescimento del nucleo suggerisce che la polvere da cui si formano la stella e il sistema inizia a raggrupparsi in granuli, e quei granuli si aggregano in rocce, asteroidi e planetoidi fino a formare interi pianeti. Ma la teoria dice che dovrebbero occorrere circa 10 milioni di anni affinché un pianeta si evolva in questo modo - troppo a lungo per spiegare il pianeta di mezzo milione di anni trovato da Watson.
Al contrario, l'altra teoria principale della formazione planetaria, l'instabilità gravitazionale, suggerisce che interi pianeti potrebbero formarsi essenzialmente in un colpo solo quando la nuvola di gas originale viene messa insieme dalla sua stessa gravità e diventa un pianeta. Ma mentre questo modello suggerisce che la formazione planetaria potrebbe avvenire molto più velocemente - nell'ordine dei secoli - la densità del disco di polvere che circonda la stella sembra essere troppo scarsa per supportare questo modello.
"Anche se non si adatta a nessuno dei due modelli, abbiamo ridotto i numeri e mostrato che sì, in realtà, quel buco in quel disco di polvere avrebbe potuto essere formato da un pianeta", afferma Frank. “Ora dobbiamo guardare i nostri modelli e capire come è arrivato quel pianeta. Alla fine, speriamo di avere un nuovo modello e una nuova comprensione di come nasceranno i pianeti ”.
Questa ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation.
Fonte originale: Comunicato stampa dell'Università di Rochester
