Quando si tratta di esopianeti, abbiamo scoperto una serie di estremi: mondi alieni che sembrano più fantascienza che realtà. Le potenti perturbazioni gravitazionali delle due stelle possono facilmente macinare un pianeta in polvere, e tanto meno impedire che si formi in primo luogo.
Un nuovo studio ha scoperto una sorprendente coppia di dischi che formano un pianeta selvaggiamente disallineati nel giovane sistema binario a stella HK Tau. È l'immagine più chiara di sempre dei dischi protoplanetari attorno a una doppia stella, facendo luce sulla nascita e sull'eventuale orbita dei pianeti in un sistema a più stelle.
"L'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) ci ha fornito una visione senza precedenti di una stella principale e del suo compagno binario che sfoggia dischi protoplanetari reciprocamente disallineati", ha dichiarato Eric Jensen dello Swarthmore College in un comunicato stampa. "In effetti, potremmo vedere la formazione di un sistema solare che potrebbe non stabilizzarsi mai."
Le due stelle nel sistema - situate a circa 450 anni luce di distanza nella costellazione del Toro - hanno meno di quattro milioni di anni e sono separate da circa 58 miliardi di chilometri, o 13 volte la distanza di Nettuno dal Sole.
L'elevata sensibilità di ALMA e la risoluzione senza precedenti hanno permesso a Jensen e ai suoi colleghi di risolvere completamente la rotazione dei due dischi protoplanetari di HK Tau.
"È più facile osservare gas e polvere sparsi perché ha una maggiore superficie - allo stesso modo in cui potrebbe essere difficile vedere un piccolo pezzo di gesso a distanza, ma se si macina il gesso e si disperde la nuvola di polvere di gesso, puoi vederlo da più lontano ”, ha detto Jensen a Space Magazine.
Il gas monossido di carbonio orbita attorno a entrambe le stelle in due larghe cinture che ruotano chiaramente: il lato che ruota lontano da noi è spostato verso il rosso, mentre il lato che ruota verso di noi è spostato verso il blu.
"Ciò che troviamo in questo sistema binario è che i due dischi orbitanti sono orientati in modo molto diverso l'uno dall'altro, con un angolo di circa 60 o 70 gradi tra i loro piani orbitali", ha detto Jensen a Space Magazine. Poiché i dischi sono così disallineati, è chiaro che almeno uno non è sincronizzato con l'orbita delle loro stelle ospiti.
"Questo chiaro disallineamento ci ha dato uno sguardo notevole a un giovane sistema stellare binario", ha detto la coautrice Rachel Akeson dell'Exoplanet Science Institute della NASA presso il California Institute of Technology. "Sebbene ci siano stati dei suggerimenti prima che esistesse questo tipo di sistema disallineato, questo è l'esempio più pulito e sorprendente."
Stelle e pianeti si formano da vaste nuvole di polvere e gas. Piccole tasche in queste nuvole collassano sotto l'attrazione della gravità. Ma quando la tasca si restringe, gira rapidamente, con la regione esterna che si appiattisce in un disco turbolento. Alla fine la tasca centrale diventa così calda e densa da accendere la fusione nucleare - nella nascita di una stella - mentre il disco esterno - ora il disco protoplanetario - inizia a formare pianeti.
Nonostante si formino da un disco piatto e regolare, i pianeti possono finire in orbite altamente eccentriche e possono essere disallineati con l'equatore della stella. Una probabile spiegazione è che una stella compagna binaria li influenza, ma solo se inizialmente la sua orbita è disallineata con i pianeti.
"Poiché questi dischi non sono allineati con l'orbita binaria, lo saranno anche le orbite di tutti i pianeti che formano", ha detto Jensen a Space Magazine. "Quindi a lungo termine, il compagno binario influenzerà quelle orbite del pianeta, facendole oscillare e tendendo ad allinearsi con l'orbita binaria, e allo stesso tempo diventare più eccentriche".
Guardando al futuro, i ricercatori vogliono determinare se questo tipo di sistema è tipico o meno. Se lo è, allora le forze di marea delle stelle compagne possono facilmente spiegare le proprietà orbitali che rendono l'attuale campione di esopianeti così diverso dai pianeti del nostro sistema solare.
I risultati appariranno su Nature il 31 luglio 2014.
