Pianeti in miniatura per Kepler

Quattro Nettuno in ‘miniatura’ orbitano intorno ad una stella in una risonanza rimasta celata ai nostri occhi per miliardi di anni. Si tratta di Kepler-233, ultima osservazione dell’omonimo telescopio cacciatore di esopianeti.

Una simulazione realizzata dal team di astronomi delle Università di Chicago e Berkeley, autori della scoperta, ha rivelato che mentre i piccoli pianeti migravano all’interno della stella si sono trovati in un’orbita sincronizzata in una risonanza orbitale a quattro, fenomeno piuttosto raro. 

Per ogni tre orbite del pianeta più esterno, il secondo orbita quattro volte, il terzo sei volte e quello più interno otto volte. 

Le risonanze orbitali simili a quelle osservate questa volta da Kepler, si trovano anche nel nostro Sistema Solare: Plutone ad esempio, orbita due volte nello stesso periodo in cui Nettunone completa tre.  

Gli astronomi sono particolarmente interessati allo studio di questo sistema stellare perché ritengono che i giganti del nostro sistema solare – Giove, Saturno, Nettuno e Urano – si siano trovati in una risonanza orbitale poi interrotta in un determinato momento durante i loro 4,5 miliardi di anni di storia. 

Secondo Howard Isaacson, co-autore della ricerca, Kepler-233 ci aiuterà a svelare i misteri che ancora gravitano intorno alla formazione dei sistemi stellari e dei pianeti scoperti nei decenni passati. Nel dettaglio, il loro studio potrebbe  rivelare se questi ultimi siano rimasti fermi nello stesso luogo in cui si sono formati o si siano mossi più vicino o più lontano dalla loro stella. 

Grazie allo spettrometro ad alta risoluzione HIRES situato sul telescopio Keck-1 a Mauna Kea nelle Hawaii, gli scienziati hanno ottenuto lo spettro di Kepler 233, una stella molto simile per grandezza e massa al nostro Sole ma più vecchia più di 6 miliardi di anni. 

Gli astronomi hanno combinato i dati di Keck-1 con quelli sullabrillantezza raccolti da Kepler per scoprire in che modo i quattro pianeti bloccano la luce delle stelle e cambiano le orbite gli uni con gli altri, un fattore che fa intuire le loro dimensioni e masse.  

Il team ha poi realizzato una simulazione numerica della migrazione planetaria che avrebbe potuto generare l’attuale architettura del sistema. Gli astronomi ritengono che i quattro giganti del sistema solare abbiano interrotto la risonanza orbitale che ha delle similitudini con quella di Kepler-233 probabilmente dopo aver interagito con asteroidi o piccoli pianeti. Altri processi, quali le forze delle maree che influenzano i corpi celesti potrebbero aver causato l’interruzione della risonanza. 

Molti dei sistemi planetari potrebbero aver avuto origine da una catena di risonanze come quella osservata da Kepler: ciò implica che questi legami si rompono solitamente su una lunga scala temporale proprio come è avvenuto nel Sistema Solare.