Scoperti due pianeti super-puff: grandi come Giove ma più leggeri dello zucchero filato

La scoperta di nuovi esopianeti di per sé non è più una notizia eccezionale. Oltre sei mila sono stati già confermati e diverse altre migliaia aspettano una conferma, essendo ancora classificati come “candidati” pianeti.

E’ il caso dei due pianeti scoperti attorno alla stella TOI 791, sono pianeti enormi ma ultra leggeri e per questo chiamati super-puff (super gonfi). La loro densità è così bassa da essere stata paragonata a quella dello zucchero filato.

E’ come se si fossero scoperti due pianeti di dimensioni simili a Giove ma leggeri come lo zucchero filato, e peraltro attorno alla stessa stella, finora un caso unico più che raro.

Due giganti quasi vuoti attorno a una stella lontana

I due pianeti sono TOI 791 b e TOI 791 c in orbita attorno alla stella TOI 791, poco più calda e più massiccia del Sole. Sono stati scoperti con il metodo dei transiti grazie alle osservazioni effettuate con il telescopio spaziale TESS.

Dalle caratteristiche delle eclissi prodotte da questi due pianeti è stato possibile determinare il loro raggio, quasi uguale a quello di Giove per TOI 791 b ed anche superiore per TOI 791 c.

Ricordiamo che Giove impiega 11 anni per compiere un’orbita attorno al Sole. Quindi TOI 791 b e TOI 791 c con i loro periodi di 139 e 232 giorni, rispettivamente, sono molto più vicini alla loro stella di quanto non lo sia Giove al Sole.

Sono pertanto degli Hot Jupiters, ossia gioviani caldi con temperature superficiali molto elevate.

Dal periodo orbitale di 139 giorni per TOI 791 b e di 232 giorni per TOI 791 c è stato poi possibile determinare la distanza dalla stella e la massa dei due, che è risultata essere piccolissima. I due pianeti sebbene enormi di dimensioni hanno masse pari a circa il 3% e il 6% di quella di Giove.

La densità di questi due pianeti è di gran lunga inferiore a quella dell’acqua e addirittura inferiore a quella dello zucchero filato.

Perché i super-puff sono un problema per gli astronomi

Che pianeti del genere possano essersi formati è comprensibile per gli astronomi, ciò che è incomprensibile è come possano aver fatto a sopravvivere così vicini alla propria stella. Infatti, a motivo della piccolissima massa la gravità superficiale di questi pianeti è estremamente bassa. Pertanto la radiazione ed il vento della stella madre dovrebbero molto facilmente riuscire a strapparne via l'atmosfera - questi pianeti sono così leggeri da essere fatti di sola atmosfera.

Allora, com’è possibile che dopo circa 400 milioni di anni (l’età stimata di questa stella e dei suoi pianeti) questi pianeti supef puff non siano stati completamente erosi?

L’unica spiegazione che gli astronomi riescono a dare al momento è che questi si siano formati molto lontano dalla stella, in un ambiente poco soggetto agli effetti erosivi di radiazione e vento stellare, e che solo in epoche recenti siano migrati in prossimità della loro stella.

L’Antartide, TESS e il futuro con il James Webb

La caratterizzazione di questi pianeti è stata possibile anche grazie alle osservazioni del telescopio ASTEP in Antartide. Qui, durante l’inverno australe, le notti durano mesi per cui il telescopio ha potuto monitorare ininterrottamente questa stella, delineandone con precisione le eclissi.

Questi due pianeti super leggeri hanno un’atmosfera così rarefatta da essere ideali per lo studio con la tecnica della spettroscopia di trasmissione. Osservando la luce della stella, dopo che questa ha attraversato l’atmosfera rarefatta dei pianeti, è possibile ricavarne la composizione chimica.

E qui entrerà sicuramente in gioco il telescopio spaziale James Webb, ideale nell’uso di questa tecnica osservativa.

TOI-791 b e c non sono pianeti abitabili nel senso comune del termine. Sono giganti gassosi privi di una superficie solida come quella terrestre. La loro esistenza ci mostra che la formazione planetaria è molto più varia di quanto suggerisca il nostro Sistema Solare.