Astronomia: un’indagine sulle esolune di 70 esopianeti giganti freddi e il nuovo candidato Kepler-1708 b-i

Identificata la candidata esoluna Kepler-1708 b-i: ha un raggio circa 2,6 volte quello terrestre e si trova in un'orbita a circa 12 raggi planetari dal suo pianeta dalle dimensioni di Giove

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Le esolune rappresentano un cruciale pezzo mancante del puzzle nei nostri sforzi per comprendere i sistemi planetari extrasolari”, si legge in uno studio, pubblicato sulla rivista Nature, in cui è stata condotta “un’indagine sulle esolune di 70 candidati esopianeti giganti freddi transienti trovati da Kepler”. Lo studio ne ha identificato “solo uno che mostra un segnale lunare che supera una serie di test di verifica: Kepler-1708 b”.

Nello studio, i ricercatori hanno dimostrato che “Kepler-1708 b è un pianeta delle dimensioni di Giove statisticamente validato in orbita attorno a una stella quiescente simile al Sole a 1,6 au. Il segnale della candidata esoluna, Kepler-1708 b-i, è un effetto persistente in diversi metodi strumentali di detrend, con una probabilità di falsi positivi dell’1%. Kepler-1708 b-i ha un raggio circa 2,6 volte quello terrestre e si trova in un’orbita approssimativamente complanare a circa 12 raggi planetari dal suo pianeta dalle dimensioni di Giove”.

Kepler-1708 b-i si unisce a Kepler-1625 b-i42 come un altro esempio di una candidata esoluna inaspettatamente grande, facendo eco alla sorpresa suscitata dalle scoperte dei gioviani caldi a metà degli anni ’90. Le proprietà di base possono essere riassunte come quelle di una mini-luna nettuniana in orbita a circa 12 raggi planetari attorno a un pianeta delle dimensioni di Giove, che a sua volta orbita attorno a una stella simile al Sole a 1,6 au. Rispetto a Kepler-1625 b-i, la candidata luna è notevolmente più piccola, su un’orbita più stretta e più coerente con una geometria complanare. Sebbene la realtà di Kepler-1625 b-i rimanga poco chiara, l’esistenza di questo secondo candidato ci sfida a considerare le origini di tali grandi lune”, scrivono i ricercatori.

Esistono diversi scenari generali per la formazione della luna: collisioni pianeta-pianeta, formazione di lune all’interno di dischi circumplanetari gassosi (ad esempio le lune galileiane) o cattura diretta, per dissipazione mareale o pulldown durante la crescita del pianeta. Per un pianeta gassoso, è improbabile che il primo scenario produca un disco di detriti abbastanza massiccio da formare una luna così grande. La luna si trova anche all’estremo limite dell’intervallo di massa prodotto dai dischi primordiali nel tradizionale quadro del collasso del nucleo della formazione di pianeti giganti, ma è più facile nel caso in cui i pianeti si formino per instabilità del disco. Tali modelli producono naturalmente anche lune su orbite a bassa inclinazione. È anche possibile la cattura diretta per dissipazione mareale, sebbene l’intervallo di parametri per la cattura senza fusione sia limitato. La cattura pulldown può produrre grandi lune entro circa 10 raggi gioviani, con un’ampia gamma di inclinazioni a seconda della scala temporale della crescita planetaria”, si legge nello studio.

“Insieme, quindi, la formazione e le proprietà di una luna come questa sfidano sicuramente il pensiero comune, ma in precedenza sono stati proposti meccanismi plausibili”, concludono i ricercatori, indicando che per confermare la realtà di superlune come Kepler-1708 b-i e Kepler-1625 b-i saranno necessarie osservazioni future.