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Wasp-107b, l’ultra gigante super-leggero

Giganteschi e ultra-leggeri, con un piccolo ‘cuore’ solido ma avvolti in una enorme nube di gas, leggera come zucchero filato. Sono i pianeti super-puff, una tipologia di mondi scoperta nel 2014 e che oggi annovera un esemplare in più. Si chiama Wasp-107b ed è un gigante gassoso il cui nucleo ha una massa estremamente inferiore rispetto a quella di giganti come Saturno e Giove, ritenuta necessaria per costruire l’immenso involucro di gas che circonda i pianeti di quella stazza.

La scoperta pubblicata sull’Astronomical Journal e ottenuta dagli astronomi dell’Istituto per la ricerca sugli esopianeti (iREWasp) dell’niversità di Montréal suggerisce che i pianeti giganti gassosi si formino molto più facilmente di quanto si credesse in precedenza. Lo studio suggerisce, infatti, che la crescita di un involucro di gas può essere innescata anche in nuclei molto meno massicci rispetto a quanto noto finora.

Wasp-107b è stata rilevato per la prima volta nel 2017 intorno a Wasp-107, una stella a circa 212 anni luce dalla Terra, nella costellazione della Vergine. Il pianeta è molto vicino alla sua stella, oltre 16 volte più vicino della Terra al Sole. Grande come Giove, ma 10 volte più leggero, Wasp-107b è uno degli esopianeti meno densi conosciuti, così leggero da guadagnarsi l’appellativo di super-puff o cotton candy, pianeta zucchero filato. Il team ha utilizzato per la prima volta le osservazioni di Wasp-107b ottenute all’Osservatorio Keck alle Hawaii per valutare la sua massa in modo più accurato attraverso il metodo della velocità radiale, che consente agli scienziati di determinare la massa di un pianeta osservando il movimento oscillatorio della sua stella ospite a causa dell’attrazione gravitazionale del pianeta. I ricercatori hanno concluso che la massa di Wasp-107b è circa un decimo di quella di Giove, o circa 30 volte quella della Terra.

Il team ha quindi effettuato un’analisi per determinare quale fosse la struttura interna più probabile del pianeta. La conclusione a cui sono giunti è sorprendente: con una densità così bassa, il pianeta può avere un nucleo solido di non più di quattro volte la massa della Terra. Ciò significa che più dell’85 percento della sua massa è incluso nello spesso strato di gas che circonda questo nucleo. In confronto, Nettuno, che ha una massa simile a Wasp-107b, ha solo dal 5 al 15 percento della sua massa totale nel suo strato di gas.

Ma come ha potuto formarsi un pianeta a così bassa densità? E come è riuscito a impedire la fuga del suo enorme strato di gas, considerata la vicinanza del pianeta alla sua stella?

I pianeti si formano nel disco di polvere e gas che circonda una giovane stella chiamato disco protoplanetario. I modelli classici di formazione dei pianeti giganti gassosi sono basati su Giove e Saturno. In questi, è necessario un nucleo solido almeno 10 volte più massiccio della Terra per accumulare una grande quantità di gas. Senza un nucleo massiccio, si pensava che i pianeti giganti gassosi non fossero in grado di superare la soglia critica necessaria per costruire e mantenere i loro grandi involucri di gas.

Come si spiega allora l’esistenza di Wasp-107b, che ha un nucleo molto meno massiccio?

Lo scenario più plausibile è che il pianeta si sia formato molto lontano dalla stella, dove il gas nel disco era molto freddo, al punto che l’accrescimento del gas sia potuto avvenire molto rapidamente. Il pianeta è stato in seguito in grado di migrare nella sua posizione attuale, sia attraverso le interazioni con il disco o con altri pianeti nel sistema.

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