Gli astronomi hanno ora tre possibili teorie per spiegare gli strani esopianeti Giove caldi
Gli scienziati si sono sempre chiesti come avessero origine gli esopianeti Giove caldi, di grandi dimensioni e molto vicini alle loro stelle: ora abbiamo tre teorie possibili.
L'Universo, al di fuori del nostro Sistema Solare, è un affascinante mondo ricco di sorprese: sono ormai anni che gli scienziati studiano attentamente gli esopianeti, scoprendo alcune curiosità davvero particolari. Ad esempio, ne esistono alcuni che hanno all'incirca la stessa dimensione di Giove, ma che sono estremamente più caldi, perché molto vicini alla loro stella. La loro origine ha sempre creato scompiglio tra gli astronomi: come possono formarsi? Oggi abbiamo ben tre teorie per spiegarlo.
Che cosa sono i pianeti Giove caldi
Facciamo un piccolo passo indietro per capire di cosa stiamo parlando. Giove è il pianeta più grande del nostro Sistema Solare e orbita ad una notevole distanza dalla stella: viene chiamato anche gigante gassoso, perché ha un nucleo solido circondato da strati di gas (principalmente idrogeno ed elio, proprio come il Sole). Già più di 70 anni fa, alcuni astronomi avevano ipotizzato che potessero esistere degli esopianeti – ovvero pianeti situati al di fuori del Sistema Solare – dalla massa simile o superiore a quella di Giove, ma estremamente più vicini alla loro stella e quindi molto più caldi.
Nel corso dei decenni, effettivamente gli scienziati hanno avvistato moltissimi di questi esopianeti, ai quali è stato dato il nome di Giove caldi (o pianeti gioviani caldi), per le loro caratteristiche principali. Questi corpi celesti hanno però rappresentato sempre un mistero: secondo le classiche teorie di formazione dei pianeti, avrebbero dovuto trovarsi al di fuori della cosiddetta frost line, ovvero il punto in cui i gas come idrogeno ed elio sono a tale distanza dalla stella da diventare solidi. La posizione dei Giove caldi nei loro sistemi planetari è un enigma. E con il tempo sono state sviluppate tre diverse teorie per spiegare la loro origine.
Le teorie sull'origine degli esopianeti gioviani caldi
In un primo momento, gli astronomi hanno proposto una teoria che potesse soddisfare l'esistenza di tali esopianeti. Chiamata teoria della migrazione del disco, presume che il Giove caldo si formi al di là della frost line, per poi migrare verso l'interno grazie alle interazioni con il disco protoplanetario, formato da gas e polveri spaziali di cui il pianeta stesso si alimenta per crescere e raggiungere le sue notevoli dimensioni. Con il passare degli anni, sono stati scoperti molti altri esopianeti di questo tipo, e tutti loro erano gli unici pianeti in orbita attorno alla stella. Ne è nata così un'altra teoria, chiamata migrazione mareale.
Questa seconda ipotesi prevede la formazione del Giove caldo oltre la frost line: solo dopo il suo completo sviluppo, il pianeta subirebbe un urto violento con un altro corpo celeste, che ne provocherebbe l'eccentricità dell'orbita. Questo significa che il Giove caldo non orbiterebbe più in modo circolare, bensì si avvicinerebbe una sola volta alla sua stella, durante il viaggio orbitale. Questi continui passaggi vicino alla stella farebbero perdere al pianeta la sua energia orbitale, restringendo l'orbita e facendola pian piano tornare circolare, ma questa volta molto più ristretta. Questo processo si rivelerebbe molto destabilizzante per gli altri eventuali esopianeti, che quindi verrebbero spazzati via dal sistema planetario.
Ciò spiegherebbe l'assenza di altri "compagni" in orbita assieme ad un Giove caldo. Ma la missione Kepler ha portato alla scoperta di alcuni pianeti gioviani caldi in un sistema planetario con più corpi celesti. La seconda teoria viene dunque a cadere: gli scienziati ne hanno sviluppata una terza, chiamata formazione in situ. Ovvero, il nucleo roccioso dell'esopianeta si formerebbe al di fuori della frost line, per poi migrare nella sua orbita più calda e iniziare ad accumulare gas. È possibile che le tre teorie siano tutte valide, in grado di spiegare la formazione di esopianeti gioviani caldi che presentano caratteristiche diverse. E sicuramente, nei prossimi anni ne sapremo di più.