Pianeti più leggeri della zucchero filato? Esistono davvero

Devo raccontarvi una cosa che mi ha lasciato a bocca aperta. Gli astronomi hanno scoperto due pianeti che sono letteralmente meno densidellacotone candy. Avete letto bene. Là fuori, nella costellazione del Volatore (o Pesce Volante, per i più curiosi), ci sono mondi che sembrano più soffici del cotone che trovate alle fiere di paese.

Il merito è di un team dell'Università di Oxford, con collaboratori da Francia e Regno Unito. Secondo me, è una delle scoperte spaziali più affascinanti degli ultimi tempi.

TOI-791 b e TOI-791 c, i gemelli soffici

Orbitano attorno a una stella a circa 1.100 anni luce da noi. Hanno più o meno le dimensioni di Giove, ma qui le somiglianze finiscono.

Giove è un bestione. La sua densità è circa 1,33 grammi per centimetro cubo. Solido, massiccio, planetario. I nuovi arrivati invece? Uno ha una densità di soli 0,038 grammi per centimetro cubo, l'altro arriva a 0,047. Tradotto: Giove è tra le 28 e le 35 volte più denso di questi due pianeti.

Il cotone candy, per fare un paragone, si attesta attorno a 0,05 grammi per centimetro cubo. Significa che un batuffolo di zucchero filato messo nello spazio sarebbe tecnicamente più denso di questi pianeti interi. Non è incredibile?

Il ruolo dei cittadini scientisti

Una cosa che mi piace tantissimo di questa storia: sono state persone comuni a fiutare per prime qualcosa di interessante. Il progetto Planet Hunters TESS, una iniziativa di scienza partecipata dove volontari analizzano dati di telescopi spaziali, ha identificato questi mondi già nel 2019 e nel 2023.

Non serve una laurea per contribuire a scoperte astronomiche vere e proprie. I dati arrivavano dal satellite TESS della NASA, che监视a le stelle cercando cali di luminosità causati da pianeti che attraversano il disco stellare. Quando quei cali sono apparsi nel sistema TOI-791, i ricercatori hanno capito che valeva la pena indagare.

L'Antartide fa la differenza

Un dettaglio che mi ha colpito parecchio: parte di questa scoperta è stata possibile grazie all'Antartide. Nello specifico, un telescopio alla stazione Concordia chiamato ASTEP ha osservato questo sistema per anni.

Perché l'Antartide? Il motivo è semplice: i transiti di questi pianeti durano oltre 11 ore. Undici ore! È un'eternità per un'osservazione di questo tipo. La maggior parte dei telescopi a terra non può seguire un fenomeno così a lungo senza interruzioni dovute al giorno o al maltempo. Ma in Antartide, durante l'inverno, ci sono mesi di buio continuo. I ricercatori potevano letteralmente osservare i pianeti attraversare la loro stella per ore e ore senza fermarsi. Secondo lo studio, si tratta dei transiti planetari continui più lunghi mai osservati completamente da terra.

Non male come dedizione. Astronomi che sfidano condizioni brutal per guardare dei pianeti passare. Bisogna respetare questo livello di impegno per la scienza.

Una danza gravitazionale

Questi pianeti non se ne stanno fermi e separati: sono coinvolti in un valzer gravitazionale. In termine tecnici, si trovano in una risonanza mean-motion 5:3. Cosa significa in parole povere? Per ogni cinque giri completati dal pianeta interno, quello esterno ne completa quasi esattamente tre.

Si tirano a vicenda mentre orbitano attorno alla stella, e quegli strattoni gravitazionali creano minuscole variazioni nei tempi di ogni transito. Gli scienziati hanno misurato questi spostamenti temporali per calcolare le masse dei pianeti. È un trucco intelligente: come ascoltare due musicisti suonare leggermente fuori tempo e usare quelle informazioni per capire dove si trova ciascuno.

Ma come si forma un pianeta così leggero?

Qui entriamo nel territorio del mistero. Come è possibile che un intero pianeta risulti meno denso dello zucchero filato?

La teoria principale parla di atmosfere enormi, composte principalmente da idrogeno e elio. Immaginatevi un piccolo nucleo roccioso con attorno un enorme involucro di gas. Quel gas occupa tantissimo spazio ma non aggiunge molta massa, e il risultato è una densità complessiva sorprendentemente bassa.

Gli scienziati pensano che queste atmosfere gonfie si formino quando i pianeti sono molto più lontani dalla loro stella, nelle regioni fredde del disco protoplanetario. In quelle zone gelide, il gas può accumularsi attorno a un nucleo solido molto più facilmente.

Il problema? Questi pianeti sembrano essere molto più vicini alla stella adesso rispetto a dove si sono probabilmente formati. Quindi qualcosa deve averli trascinati verso l'interno nel tempo. Ma cosa? Questo è il puzzle che i ricercatori stanno ancora cercando di risolvere.

Ne esistono pochissimi

Per capire quanto siano rari questi super-puff: nell'intero universo si conoscono solo altre quattro sistemi planetari con più pianeti super-puff. Quattro! Su miliardi di stelle, possiamo contarli sulle dita di una mano. Ecco perché trovarne due insieme nel sistema TOI-791 è così importante: è un'opportunità rarissima per studiare come si formano e si evolvono questi mondi bizzarri.

Il dottor George Dransfield di Oxford ha detto bene: "Solo una manciata di questi pianeti super-soffici sono conosciuti, e trovarne due nello stesso sistema è ancora più raro. Le loro densità estremamente basse li rendono obiettivi affascinanti per capire come si formano e evolvono i sistemi planetari."

E adesso?

Il team vuole puntare il telescopio spaziale James Webb su questi mondi per vedere cosa c'è nelle loro atmosfere. Sperano di rilevare composti di carbonio, azoto e ossigeno che potrebbero rivelare indizi su dove sono nati e di cosa sono fatti.

Non so voi, ma io sono davvero curioso di scoprire cosa troveranno. L'universo non smette mai di sorprenderci con mondi che non si comportano come ci aspettiamo. Ed è proprio questo che rende l'astronomia così emozionante. Ogni volta che pensiamo di aver capito come funzionano i pianeti, spunta fuori qualcosa come questo a ricordarci quanto abbiamo ancora da imparare.

Quindi un saluto ai pianeti soffici, ai giganti di cotone candy che orbitano attorno a una stella lontana, a anni luce da tutto ciò che possiamo facilmente spiegare. Continuate così, TOI-791 b e c. Siete strani, e vi vogliamo bene lo stesso.