Immagina se il Nettuno fosse a solo un milione di miglia dalla Terra. Un duo di pianeti appena scoperto in orbita attorno a una stella simile al sole si riunisce in una prossimità estremamente stretta e, stranamente, i due pianeti sono all'incirca opposti: uno è un pianeta roccioso 1,5 volte più grande della Terra e pesa 4,5 volte tanto e l'altro è un pianeta gassoso 3,7 volte più grande della Terra e pesa 8 volte quello della Terra.
"Sono i più vicini tra loro di qualsiasi sistema planetario che abbiamo trovato", ha affermato Eric Agol dell'Università di Washington, coautore di un nuovo documento che delinea la scoperta di questo interessante sistema stellare da parte della navicella spaziale Keplero. "Il pianeta più grande sta spingendo il pianeta più piccolo in giro di più, quindi il pianeta più piccolo è stato più difficile da trovare."
Conosciuta come Kepler-36, la stella è più vecchia di molti miliardi di anni rispetto al nostro Sole, e in questo momento è noto che ha solo due pianeti.
Il mondo roccioso interno, Keplero-36b orbita circa ogni 14 giorni a una distanza media di meno di 11 milioni di miglia, mentre il pianeta esterno "Nettuno caldo" orbita una volta ogni 16 giorni a una distanza di 12 milioni di miglia.
I due pianeti subiscono una congiunzione ogni 97 giorni in media. A quel tempo, sono separati da meno di 5 distanze Terra-Luna. Poiché Kepler-36c è molto più grande della Luna, offre una vista spettacolare nel cielo del vicino. E il team scientifico ha osservato che il più piccolo Kepler-36b apparirebbe circa la dimensione della Luna se visto da Kepler-36c).
Ma il tempismo delle loro orbite significa che non si scontreranno mai, ha detto Agol. Tuttavia, incontri ravvicinati di questo tipo causerebbero enormi maree gravitazionali che schiacciano e allungano entrambi i pianeti.
Il pianeta più grande è stato originariamente individuato nei dati del veicolo spaziale Kepler della NASA, che utilizza un fotometro per misurare la luce proveniente da oggetti celesti distanti e può rilevare un pianeta quando transita o passa davanti e riduce brevemente la luce proveniente dalla sua stella madre .
Il team voleva provare a trovare un secondo pianeta in un sistema in cui si sapeva già che esisteva un solo pianeta. Agol ha suggerito di applicare un algoritmo chiamato rilevamento di impulsi quasi periodici per esaminare i dati di Keplero.
I dati hanno rivelato un leggero oscuramento della luce proveniente da Kepler-36a ogni 16 giorni, il tempo impiegato dal Kepler-36c più grande per girare attorno alla sua stella. Keplero-36b circonda la stella sette volte per ogni sei orbite di 36c, ma non fu scoperto inizialmente a causa delle sue piccole dimensioni e della spinta gravitazionale da parte del suo compagno orbitale. Ma quando l'algoritmo è stato applicato ai dati, il segnale era inconfondibile.
"Se osservi il modello di tempo di transito per il grande pianeta e il modello di tempo di transito per il pianeta più piccolo, sono immagini speculari l'una dell'altra", ha detto Agol.
Il fatto che i due pianeti siano così vicini tra loro e mostrino specifici schemi orbitali ha permesso agli scienziati di fare stime abbastanza precise delle caratteristiche di ciascun pianeta, in base ai loro effetti gravitazionali l'uno sull'altro e alle conseguenti variazioni delle orbite. Ad oggi, questo è il sistema meglio caratterizzato con piccoli pianeti, hanno detto i ricercatori.
Dai loro calcoli, il team stima che il pianeta più piccolo sia il 30 percento di ferro, meno dell'1 percento di idrogeno ed elio atmosferici e probabilmente non più del 15 percento di acqua. Il pianeta più grande, d'altra parte, ha probabilmente un nucleo roccioso circondato da una notevole quantità di idrogeno atmosferico ed elio.
Le densità dei pianeti differiscono di un fattore otto, ma le loro orbite differiscono solo del 10 percento. Le grandi differenze nella composizione e la stretta vicinanza dei due è un vero grattacapo, dato che gli attuali modelli di formazione del pianeta non lo prevedono davvero. Ma il team si sta chiedendo se ci siano più sistemi come questo là fuori.
"Abbiamo trovato questo ad un primo sguardo", ha detto il coautore Josh Carter, un Hubble Fellow presso il Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian (CfA). "Ora stiamo esaminando i dati di Kepler per cercare di localizzarne altri".
Didascalia immagine principale: Questa immagine, adattata da Eric Agol della UW, raffigura la vista che si potrebbe avere di un Kepler-36c in aumento (rappresentato da un'immagine della Nasa di NASA) se Seattle (mostrata in una fotografia sullo skyline di Frank Melchior, frankacaba.com) sulla superficie di Kepler-36b.
Didascalia seconda immagine: Nella concezione di questo artista, un "Nettuno caldo" noto come Keplero-36c incombe nel cielo del suo vicino, il mondo roccioso Keplero-36b. I due pianeti hanno ripetuto incontri ravvicinati, sperimentando una congiunzione ogni 97 giorni in media. Approcci così vicini suscitano enormi maree gravitazionali che schiacciano e allungano entrambi i pianeti, il che può promuovere il vulcanismo attivo su Keplero-36b.
Credito: David A. Aguilar (CfA)
Fonti: CfA, Università di Washington
