Gli astronomi hanno scoperto un pianeta gigante, simile a Giove, in una posizione inaspettata, e sta orbitando attorno a una piccola stella nana rossa vicina, secondo un nuovo studio.
La scoperta di un pianeta così grande attorno a una stella così piccola potrebbe costringere gli astronomi a ripensare a come si formano i pianeti, hanno detto i ricercatori.
Le nane rosse sono il tipo più comune di stella nell'universo, costituendo oltre il 70% delle stelle nel cosmo. Queste stelle sono piccole e fredde, in genere circa un quinto massiccio del sole e fino a 50 volte più fioco. Tuttavia, per quanto siano comuni le nane rosse, solo circa il 10% dei 4.000 esopianeti scoperti fino ad oggi orbitano attorno a queste stelle.
Utilizzando gli osservatori astronomici Calar Alto, Sierra Nevada e Montsec in Spagna e l'Osservatorio Las Cumbres in California, i ricercatori hanno analizzato la vicina stella nana rossa GJ 3512, situata a circa 31 anni luce dalla Terra. GJ 3512 è circa un ottavo della massa del sole, quasi un settimo del diametro del sole e meno di un centesimo luminoso come il Sole.
Inaspettatamente, attorno a quel nano rosso, gli scienziati hanno scoperto un pianeta gigante gassoso, chiamato GJ 3512b, la cui massa era quasi la metà di quella di Giove. GJ 3512b orbita attorno alla sua stella ad una distanza di circa un terzo di un'unità astronomica (AU), la distanza media tra la Terra e il sole (che è di circa 93 milioni di miglia o 150 milioni di chilometri).
Questo gigante gassoso è un pianeta molto più grande di quanto il lavoro precedente suggerisse di orbitare attorno a una stella così piccola. Per fare un confronto, mentre il sole è circa 1.050 volte la massa di Giove, GJ 3512 è solo circa 250 volte la massa di GJ 3512b, ha detto l'autore principale dello studio Juan Carlos Morales, un astrofisico all'Institute of Space Sciences di Barcellona, in Spagna.
"Le statistiche di esopianeti trovato finora sembra indicare che le stelle a bassa massa ospitano in genere piccoli pianeti come la Terra o i mini-Nettuno ", ha detto Morales a Space.com." Anche il modello più accettato di formazione dei pianeti, il modello di accrescimento centrale, punta verso questa direzione. Ma qui, dimostriamo il contrario, cioè abbiamo trovato un pianeta gigante gassoso in orbita attorno a una stella di massa molto bassa. "
Gli scienziati hanno anche trovato prove di un altro potenziale mondo attorno a GJ 3512, un pianeta di massa di Nettuno che hanno stimato essere più di un sesto della massa di Giove. Hanno suggerito che questo pianeta orbita a una distanza superiore a 1,2 UA, ma rimane incerto se quel mondo esista realmente.
Inoltre, i ricercatori hanno suggerito che un altro enorme pianeta potrebbe aver orbitato attorno a GJ 3512. L'orbita allungata a forma ovale di GJ 3512b attorno alla nana rossa suggerisce che il gigante gassoso una volta entrò in un tiro alla fune gravitazionale con un altro enorme mondo che successivamente ottenne lanciato fuori dal sistema, aggiungendo un pianeta canaglia allo spazio interstellare.
Fino ad ora, gli astronomi avevano pensato al modello di accrescimento di base potrebbe spiegare la formazione di Giove e Saturno, così come molti altri giganti gassosi scoperti attorno a stelle lontane. Questo modello presuppone che i pianeti giganti nascano in due fasi: in primo luogo, nuclei di roccia e ghiaccio da 10 a 15 volte la forma di massa terrestre all'interno del disco protoplanetario di gas e polvere che circonda le stelle appena nate. Quindi, dopo aver raggiunto una massa critica, questi nuclei accumulano rapidamente grandi quantità di idrogeno e gas elio.
Le stelle a bassa massa come le nane rosse dovrebbero avere dischi protoplanetari di massa proporzionalmente bassa, quindi probabilmente c'è meno materiale in questi dischi per formare giganti gassosi. In tal caso, il modello di accrescimento del nucleo non è in grado di spiegare le dimensioni gigantesche del GJ 3512b, hanno affermato Morales e i suoi colleghi.
Invece, i ricercatori hanno suggerito che il cosiddetto modello di instabilità del disco della formazione del pianeta può aiutare a spiegare GJ 3512b. Questo modello presuppone che un disco protoplanetario instabile possa frammentarsi in grumi di gas e polvere che possono quindi collassare direttamente sotto la propria gravità per formare alcuni, o forse tutti, giganti gassosi, aggirando la necessità di un nucleo solido di agire come un seme.
"Per la prima volta, abbiamo accuratamente caratterizzato un esopianeta che non può essere spiegato dal modello di formazione di accrescimento del nucleo", ha affermato Morales. "Questo esopianeta dimostra che il modello di instabilità gravitazionale può svolgere un ruolo nella formazione di pianeti giganti".
I ricercatori stanno continuando a monitorare questo sistema per saperne di più sul suo secondo mondo potenziale e forse anche su più pianeti, ha affermato Morales. Inoltre, stanno esaminando altri 300 nani rossi per cercare altri esopianeti, ha aggiunto.
Gli scienziati hanno dettagliato le loro scoperte online oggi (26 settembre) sulla rivista Science.
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