UNA NUOVA SFIDA PER COMPRENDERE I SISTEMI PLANETARI

Attorno alla coppia di stelle HD 106906AB, distante 300 anni luce da noi, c'è un pianeta gigante che sfida i modelli attualmente utilizzati per spiegare la formazione planetaria. 

HD 106906b, questo il suo nome, è un pianeta 11 volte più massiccio di Giove in orbita attorno alle sue stelle ma ben oltre il vasto disco di detriti che la circonda. Rivoluziona a 730 UA dai suoi soli (730 volte la distanza Terra-Sole), percorrendo la sua orbita in oltre 1500 anni!

Non era mai stato osservato un pianeta la cui orbita fosse esterna rispetto al principale disco di detriti presenti attorno alla sua stella e, ora che ne è stato scoperto uno, gli astronomi cercheranno di studiare gli effetti perturbativi che la sua ingombrante presenza genera sull'esterno del disco di detriti.
Il disco, che ha una massa complessiva pari al 7% della massa lunare, presenta infatti asimmetrie a varie scale nella sua struttura ad anello attorno alle due stelle, che si estende da 65 a 550 UA circa.

Altro aspetto interessante è l'età del sistema: appena 13 milioni di anni. Un istante in termini astronomici!

Ma come è possibile che il giovanissimo pianeta in questione si trovi così lontano dal suo presunto luogo di formazione? Le ipotesi attuali si concentrano su una perturbazione gravitazionale che lo avrebbe allontanato dalle due stelle, ma il caso non ha precedenti e bisogna pensare da zero nuovi modelli e nuove dinamiche che spieghino le osservazioni. 

D'altro canto tra le ipotesi ci sono anche quelle che ipotizzano la sua formazione in situ, ovvero nel luogo in cui lo vediamo oggi. Alcune simulazioni condotte con il nuovo modello Smack (Superparticle-Method Algorithm for Collisions in Kuiper belts and debris disks) riescono a riprodurre in maniera convincente le osservazioni e l'orbita marcatamente ellittica del pianeta, senza considerare la presenza di ulteriori pianeti.

Questa nuova evidenza suggerisce agli astronomi di considerare nei sistemi planetari in esame sia i perturbatori interni che quelli esterni, al fine di comprenderne al meglio le dinamiche complessive e alcune asimmetrie e stranezze osservate in vari sistemi e dischi attualmente in studio.

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HD 106906b : UN PIANETA QUASI SOLITARIO....

Un team di astronomi ha recentemente osservato in dettaglio i dintorni della stella HD 106906, distante 300 anni luce da noi in direzione della costellazione della Croce del Sud, in seguito ad alcune importanti evidenze emerse dai dati raccolti dall'Hubble Space Telescope e dal Gemini Planet Imager.
L'astro è simile al nostro Sole ma possiede un'età di appena 13 milioni di anni, nulla in confronto ai 4,5 miliardi di anni della nostra stella.
Attorno ad essa orbita il pianeta HD 106906b, un giovane pianeta gigante che possiede una peculiarità molto intrigante: orbita a ben 650 UA dalla sua stella ( 97 miliardi di km! ). Secondo le teorie odierne è estremamente improbabile che un pianeta di tale massa si formi a quella distanza dall'astro e quindi il team ha voluto vederci più chiaro.
Il giovane pianeta ha una massa pari a 11 volte quella del nostro Giove e, come anticipato, orbita ad una distanza pari a 16 volte quella che separa il Sole da Plutone, là dove nel Sistema Solare troviamo solamente TNO: oggetti composti da roccia e ghiaccio con diametri variabili da pochi metri a centinaia di km.
La grande massa, la giovane età e la posizione anomala rispetto alla stella indicherebbero un allontanamento forzato, forse ad opera di una perturbazione gravitazionale, verso le regioni periferiche del sistema. Questa situazione è estremamente importante da studiare perchè potrebbe essere un replay di ciò che successe agli albori del Sistema Solare, quando i planetesimi erano molti di più degli otto che diedero origine ai pianeti che conosciamo oggi. Il sovraffollamento venne risolto durante la fase di riordino delle orbite, quando i planetesimi più grandi circolarizzarono (stabilizzando) le loro orbite espellendo, attraverso giochi di interazione gravitazionale, i corpi minori nello spazio interstellare o spostandoli in altre aree del sistema. Questo è quello che pare stia succedendo a HD 106906b.
Il pianeta possiede una temperatura di 1500°C ( prodotta dal calore residuo della sua formazione), che lo porta ad avere una luminosità pari allo 0,02% di quella solare; tale condizione permette sia la sua ripresa fotografica, sia l'analisi dello spettro della luce emessa direttamente dal pianeta.
Lo studio dell'ambiente che circonda questa stella ha messo in luce un'altra evidenza che concorderebbe con questa teoria: la stella possiede una cintura di comete asimmetrica ed inclinata, frutto di una perturbazione gravitazionale operata dall'interazione tra i pianeti o da fattori esterni come il transito ravvicinato di una stella.
L'analisi dettagliata dell'immagine dell'esopianeta ha mostrato la possibile presenza di un anello di detriti attorno ad HD 106906b, detriti probabilmente strappati alla cintura di comete durante il transito del pianeta allontanato al suo interno.
Ulteriori analisi svolte nel maggio di quest'anno hanno portato alla conferma della presenza di un disco di polveri attorno alla stella, simile alla nostra Fascia di Kuiper, il cui limite interno si trova a 50 UA dalla stella. Prima di essa, tra l'astro ed il limite interno del disco, c'è un'area apparentemente vuota ( non occupata da polveri o detriti) ed estesa circa come l'area occupata da tutti i pianeti del Sistema Solare.
Numerose immagini mostrano un disco più rarefatto ed esteso dal lato del pianeta e più denso e compatto dal lato opposto. L'orbita del pianeta pare inclinata di 21° rispetto al piano orbitale dei pianeti interni, altro indice di un disturbo gravitazionale.

Sono già state pianificate nuove osservazioni che potrebbero caratterizzare HD 106906b come uno dei primi esopianeti con un esteso sistema di anelli.

HD 106906 b : UN'INCREDIBILE 'RIVOLUZIONE'.

Il pianeta di cui parliamo oggi è un gigante gassoso 11 volte più massiccio del nostro Giove.
Orbita attorno ad una stella facente parte della costellazione australe della Croce e distante circa 300 anni luce dal Sole.
La sua peculiarità è quella di orbitare a ben 650 UA dalla sua stella ( ovvero oltre 97 miliardi di km): per confronto il nostro Plutone si spinge 'solo' a 50 UA dal Sole.  Questa sua caratteristica mina seriamente i modelli di formazione planetaria oggi più accettati, in particolare l'ipotesi nebulare.

Ciò che risulta davvero complicato da spiegare con le attuali conoscenze è la grande massa del pianeta ed il suo posizionamento a quell'incredibile distanza dalla sua stella.
Gli astronomi hanno comunque formulato un'ipotesi per cercare di spiegare l'evidenza osservativa: il pianeta si sarebbe dunque formato secondo lo stesso processo attraverso il quale nascono i sistemi stellari binari. La stella ed il suo pianeta massiccio si sarebbero formati in maniera indipendente grazie a due collassi di agglomerati di gas separati, ma vicini. Per qualche ignota ragione venne sottratto del materiale alla nube di gas progenitrice del  pianeta massiccio non permettendo alla potenziale protostella di raggiungere la massa critica per innescare le reazioni termonucleari interne. Di questa mancata stella rimase dunque un enorme e massiccio pianeta gassoso. Naturalmente l'altro collasso gravitazionale avrebbe generato poi la stella che oggi illumina questo pianeta, senza particolari problemi evolutivi. A questo proposito è interessante considerare il rapporto tra la massa della stella e quella del pianeta, stimato in uno a cento. Il problema sorge anche qui: oggi si ritiene che per i sistemi stellari binari valga la regola che vuole che una stella non debba possedere una massa superiore a dieci volte quella della compagna. Questo rema contro l'ipotesi della nascita alla stregua di un sistema binario.
La stella HD 106906 ed il suo pianeta sono stati scoperti utilizzando il metodo fotografico, utilizzando il Magellan Telescope equipaggiato con il nuovissimo ed avanzatissimo sistema di ottiche adattive MagAO.
Per concludere, una curiosità: è in atto una petizione sottoscritta già da oltre 120.000 persone e diretta all'International Astronomical Union al fine di assegnare al pianeta il nome 'Gallifrey' (il mondo natale di Doctor, personaggio della serie fantascientifica 'Doctor Who'). Attualmente però il regolamento dell'IAU non permette di aggiungere nomi popolari alla catalogazione già effettuata ufficialmente.

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