Si chiama TOI-178 e ospita almeno sei pianeti. È stato scoperto grazie alle osservazioni altamente precise del satellite dell'Agenzia Spaziale Europea. Quest'ultimo, lanciato nel 2019, sta migliorando in modo sostanziale la comprensione di come i sistemi si formano ed evolvono
Cheops, il satellite dell’Esa per la caratterizzazione degli esopianeti lanciato nel 2019, ha permesso di scoprire un nuovo sistema planetario, completamente diverso dal nostro sistema solare. Si chiama TOI-178, è distante circa 200 anni luce e si trova nella costellazione dello Scultore. Dopo averlo osservato con il satellite di rilevamento Tess(Transiting Exoplanet Survey Satellite) della Nasa, gli astronomi si aspettavano che TOI-178 ospitasse due o più esopianeti. Nuove osservazioni altamente precise effettuate con Cheops ora mostrano che questa stella ospita almeno sei pianeti, e che questo sistema planetario alieno è caratterizzato da una disposizione davvero unica. Il gruppo di ricerca - guidato da Adrien Leleu dell’Università di Ginevra e dall’Università di Berna in Svizzera - ha pubblicato i risultati su Astronomy & Astrophysics.
Il fenomeno della risonanza orbitale
Una delle speciali caratteristiche del sistema TOI-178 - spiega l’Esa - è che i pianeti, eccetto quello più vicino alla stella, seguono una danza ritmica mentre si muovono nelle loro orbite. Questo fenomeno viene chiamato risonanza orbitale. Mentre i pianeti si muovono intorno alla stella, ci sono degli schemi che si ripetono e fanno sì che questi corpi celesti si allineino ogni poche orbite. Una risonanza simile si osserva nelle orbite di tre delle lune di Giove: Io, Europa e Ganimede. Per ciascuna orbita di Europa, Ganimede completa due orbite e Io ne completa quattro. Nel sistema TOI-178, il moto di risonanza è molto più complesso dal momento che coinvolge cinque pianeti. Mentre il secondo pianeta dalla stella completa 18 orbite, il terzo ne completa nove, e così via.
Le diverse densità dei pianeti
Gli scienziati erano curiosi di vedere se anche le densità dei pianeti seguissero uno schema. Per indagare su questo, Adrien Leleu e la sua squadra hanno combinato dati ottenuti da Cheops con osservazioni effettuate tramite i telescopi terrestri dell’Osservatorio Europeo Australe presso l’Osservatorio Paranal in Cile. È emerso che mentre i pianeti nel sistema TOI-178 orbitano intorno alla loro stella in maniera molto schematica, le loro densità non seguono alcuno schema. Uno degli esopianeti, un denso pianeta roccioso - come la Terra - si trova proprio accanto a un pianeta di dimensioni simili ma molto soffice - come un mini-Giove - e vicino a quello ce ne è uno simile a Nettuno. “È la prima volta che osserviamo una simile disposizione in un sistema planetario - commenta Leleu -. Nei pochi sistemi che conosciamo dove i pianeti orbitano a questo ritmo di risonanza, le densità diminuiscono gradualmente mentre ci si allontana dalla stella”.
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Nuove potenziali scoperte
Rivelare la complessa architettura del sistema TOI-178, che sfida le attuali teorie di formazione dei pianeti, è stato possibile grazie a quasi 12 giorni di osservazioni con Cheops. “Questo studio mette molto bene in evidenza il potenziale futuro di Cheops, non solo per meglio caratterizzare i pianeti noti, ma per scovarne e confermarne di nuovi”, spiega Kate Isaak, scienziata di progetto di Cheops dell’Esa. “Potremmo scoprire altri pianeti, con acqua liquida in superficie, nella zona abitabile, che comincia al di fuori delle orbite dei pianeti che abbiamo scoperto fino a oggi”.
La missione Cheops
Cheops è una missione Esa sviluppata in collaborazione con la Svizzera, con un consorzio dedicato guidato dall'Università di Berna, e con importanti contributi da parte di Austria, Belgio, Francia, Germania, Ungheria, Italia, Portogallo, Spagna, Svezia e Regno Unito. Esa è l'architetto della missione Cheops, responsabile dell'approvvigionamento e collaudo del satellite, del lancio e della fase operativa iniziale, della messa in servizio in orbita, così come del Guest Observers' Programme, il programma grazie al quale scienziati di tutto il mondo possono richiedere di fare osservazioni con Cheops. Il consorzio di 11 Stati Membri dell'ESA guidato dalla Svizzera ha fornito gli elementi essenziali della missione.