Secondo una nuova ricerca, una coppia di pianeti grandi come la Terra in orbita attorno a una stella morente, sarebbero i resti di un unico grande pianeta simile a Giove.

I due pianeti, che orbitano particolarmente vicino alla loro stella, potrebbero essere due frammenti di un unico gigante pianeta gassoso simile a Giove.

La scoperta della coppia di pianeti - effettuata da Kepler, il telescopio spaziale della NASA - è stata pubblicata su Nature a dicembre. I due pianeti, poco più piccoli della Terra, gravitano intorno ad una stella "subnana" di tipo B, chiamata KIC 05807616, che dista circa 4 mila anni luce da noi.

Le stelle come il Sole quando esauriscono il loro combustibile, cioè l'idrogeno, si trasformano in giganti rosse. In questa fase gli strati gassosi della stella si possono espandere fino a raggiungere diverse centinaia di volte la dimensione originale del corpo celeste. In genere, nelle fasi finali della sua evoluzione, una gigante rossa può andare incontro a un collasso generale fino a trasformarsi in una nana bianca. Le subnane B, come KIC 05807616, rappresentano, invece, un caso particolare di stadio evolutivo di una stella, e si formano quando una gigante rossa perde prematuramente i propri strati esterni gassosi.

Gli scienziati che per primi hanno analizzato i dati rilevati da Kepler sostenevano che entrambi i pianeti fossero due giganti gassosi, simili a Giove o a Saturno, attratti così vicino alla stella durante la fase di espansione in gigante rossa. Il passaggio attraverso la calda atmosfera della stella avrebbe poi causato la combustione dei gas e dei liquidi presenti sui pianeti, lasciandone intatti solo i nuclei rocciosi.

Ma secondo una nuova ricerca, condotta dagli astrofisici Ealeal Bear e Noam Soker dell'Israel Institute of Technology, ci sarebbe una spiegazione alternativa. Per i due ricercatori è possibile, infatti, che i due pianeti derivino da un unico gigante gassoso, con una massa di almeno cinque volte maggiore di Giove, che sarebbe stato "denudato" dalla stella morente.Il cuore roccioso del pianeta sarebbe stato distrutto dalla gravità della stella in diversi frammenti grandi come il nostro pianeta.

Problemi di risonanza

Bear e Soker hanno elaborato questa nuova teoria grazie al loro interesse sulla "risonanza orbitale" dei pianeti con dimensioni terrestri. La risonanza orbitale è un tipo di interazione gravitazionale che coinvolge due oggetti orbitanti intorno un terzo corpo secondo un modello prevedibile. I due pianeti individuati da Kepler per esempio hanno una risonanza orbitale di tipo 3:2: un pianeta completa tre orbite attorno alla stella nello stesso tempo che l'altro pianeta impiega per fare due orbite.

Gli scopritori dei due pianeti avevano inizialmente ipotizzato che i due pianeti si trovassero già in risonanza 3:2 prima di venire inghiottiti dalla rovente atmosfera della stella. Ma per Bear e Soker questo scenario è abbastanza improbabile visto che, una volta inghiottiti dalla stella, nessun tipo di risonanza orbitale si sarebbe conservata. Soker infatti spiega che "il processo di inclusione è particolarmente violento e rapido".

Secondo la nuova ricerca il grande pianeta avrebbe giocato un ruolo decisivo nell'evoluzione della stella. Infatti, man mano che veniva consumato, il pianeta rilasciava energia negli strati esterni della stella, favorendo così l'espulsione degli stessi strati, finché non è rimasto solo il nucleo stellare. Dell'intero gigante gassoso sarebbero "sopravvissuti" soltanto due pezzi del suo nucleo roccioso che avrebbero poi continuato ad orbitare intorno alla stella, mentre tutti gli altri sarebbero collassati nella stella o sfuggiti al di fuori del sistema.

Pianeti in orbita attorno a stelle morenti

Valerie Van Grootel, l'astronoma dell'Università di Liegi che per prima ha scoperto i due pianeti, crede che questa nuova teoria rappresenti "un'interessante interpretazione alternativa" dei risultati del suo gruppo di ricerca. "La loro obiezione alla nostra teoria è pertinente", spiega Van Grootel, "forse è difficile provare che i due pianeti abbiano mantenuta la stessa risonanza 3:2 per tutto il processo evolutivo del sistema". Secondo Van Grootel è comunque possibile che la risonanza 3:2 sia stata acquisita dopo la fase di inclusione.

Soker, coautore dello studio, ha replicato che la presenza di un terzo pianeta nel sistema -come suggeriscono i dati di Kepler - è molto più compatibile con la nuova teoria che con il modello a due pianeti. "Il nostro modello spiega bene anche la presenza di tre, o anche più pianeti, che poi sarebbero solo altri frammenti del gigante gassoso".

Rory Barnes, un astronomo della University of Washington, ritiene la nuova teoria "una valida alternativa" al precedente modello a due pianeti, anche se crede che sarebbero necessari altri modelli più precisi per poter descrivere meglio lo scenario possibile.

"Altri copri celesti come KIC 05807616 sarebbero i benvenuti, così aggiungerebbero nuovi dati ai nostri modelli", ha commentato Barnes.