Sistema stellare unico con sei pianeti in formazione geometrica

Gli astronomi hanno scoperto un raro sistema stellare in cui sei pianeti orbitano attorno a una stella secondo un elaborato schema geometrico dovuto a un fenomeno chiamato risonanza orbitale. Utilizzando sia il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA che quello dell'Agenzia spaziale europea (ESA) che caratterizza ExOPlanet Satellite (CHEOPS), i ricercatori hanno costruito un'immagine del bellissimo, ma complesso sistema HD110067, situato a 100 anni luce lontano.

I sei pianeti del sistema orbitano secondo uno schema in cui un pianeta completa tre orbite mentre un altro ne fa due, e uno compie sei orbite mentre un altro ne fa una, e un altro fa quattro orbite mentre un altro ne fa tre, e così uno. I sei pianeti formano quella che viene chiamata una “catena risonante” in cui ciascuno è in risonanza con i pianeti adiacenti.

Una rara famiglia di sei esopianeti è stata scoperta con l’aiuto della missione Cheops dell’ESA. I pianeti di questa famiglia sono tutti più piccoli di Nettuno e ruotano attorno alla loro stella HD110067 in un valzer molto preciso. Quando il pianeta più vicino alla stella compie tre rivoluzioni complete attorno ad esso, il secondo ne compie esattamente due nello stesso tempo. Questa è chiamata risonanza 3:2. I sei pianeti formano una catena risonante in coppie di 3:2, 3:2, 3:2, 4:3 e 4:3, con il risultato che il pianeta più vicino completa sei orbite mentre il pianeta più esterno ne fa una. Cheope confermò il periodo orbitale del terzo pianeta nel sistema, che era la chiave per sbloccare il ritmo dell'intero sistema. Questo è il secondo sistema planetario in risonanza orbitale che Cheope ha contribuito a rivelare. Il primo si chiama TOI-178.
Una rara famiglia di sei esopianeti è stata scoperta con l’aiuto della missione CHEOPS dell’Agenzia spaziale europea. ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

È questa catena di risonanze che rende il sistema così insolito. “Tra gli oltre 5.000 esopianeti scoperti in orbita attorno a stelle diverse dal nostro sole, le risonanze non sono rare, né lo sono i sistemi con diversi pianeti. Ciò che è estremamente raro, però, è trovare sistemi in cui le risonanze si estendono su una catena così lunga di sei pianeti», ha spiegato in una nota uno dei ricercatori, Hugh Osborn dell’Università di Berna.

I pianeti in questo sistema appartengono tutti al tipo chiamato sub-Nettuno, che sono pianeti più piccoli di Nettuno che sono diversi da qualsiasi pianeta del nostro sistema solare, ma si pensa che siano tra i più comuni esopianeti. Si pensa che i pianeti si formino spesso in risonanza, a causa delle forze gravitazionali coinvolte, che però sono delicate l'equilibrio viene facilmente sconvolto da perturbazioni come il passaggio di una stella o l'impatto di un grande asteroide o di una cometa.

Geometria orbitale di HD110067: tracciare un collegamento tra due pianeti vicini a intervalli di tempo regolari lungo le loro orbite, crea uno schema unico per ciascuna coppia. I sei pianeti del sistema HD110067 creano insieme un affascinante disegno geometrico grazie alla loro catena di risonanza.
Tracciare un collegamento tra due pianeti vicini a intervalli di tempo regolari lungo le loro orbite crea uno schema unico per ogni coppia. I sei pianeti del sistema HD110067 creano insieme un affascinante disegno geometrico grazie alla loro catena di risonanza.CC BY-NC-SA 4.0, Thibaut Roger/NCCR PlanetS

I ricercatori sono ansiosi di indagare su sistemi come HD110067 perché può mostrare come potrebbe apparire un sistema se non subisse nessuno di questi eventi drammatici.

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"Pensiamo che solo l'1% circa di tutti i sistemi rimanga in risonanza", ha affermato il ricercatore Rafael Luque dell'Università di Chicago. “Ci mostra la configurazione originaria di un sistema planetario che è sopravvissuto intatto”.

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La ricerca è presentata sulla rivista Natura.

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