“Non ce l’aspettavamo”: scoperta mega Terra che sfida le leggi dello Spazio

Gli astronomi hanno recentemente individuato un esopianeta eccezionalmente massiccio e denso, una scoperta che sta mettendo in seria discussione le idee convenzionali su come si formano i mondi rocciosi nello Spazio. Chiamato GJ 523b, questo corpo celeste ha un diametro circa 2,5 volte quello della Terra, ma riesce a concentrare in dimensioni relativamente compatte una massa pari a 23 volte quella del nostro pianeta. Mondi di queste proporzioni e con una simile densità vengono spesso definiti informalmente mega-Terre, per indicare pianeti insolitamente massicci e a composizione prevalentemente rocciosa. L’elevata densità di GJ 523b suggerisce che possieda un’atmosfera piuttosto ridotta, sebbene le sue dimensioni avrebbero normalmente fatto supporre agli scienziati l’accumulo di un sostanziale involucro gassoso, secondo quanto riportato dalla University of Wisconsin-Madison. La sua individuazione rappresenta un rompicapo affascinante per la moderna astrofisica e costringe gli esperti a rivedere i meccanismi che regolano la nascita dei giganti celesti.

Le caratteristiche uniche della nuova mega-Terra

“Non è affatto ciò che ci aspettavamo“, ha dichiarato Max Kroft, autore principale dello studio. “I pianeti densi come questo non sono rari, ma di solito sono piccoli pianeti rocciosi simili alla Terra o a Mercurio. Questo pianeta è 2,5 volte più grande della Terra“. Inizialmente, GJ 523b è stato identificato come candidato dal Transiting Exoplanet Survey Satellite della NASA, strumento che cerca periodici cali di luce stellare causati dal transito dei pianeti davanti alle loro stelle ospiti. I ricercatori hanno poi effettuato osservazioni da terra utilizzando il telescopio WIYN da 3,5 metri al Kitt Peak National Observatory in Arizona, impiegando uno spettrografo per misurare l’attrazione gravitazionale del pianeta sulla sua stella. Unendo questi dati, il team ha calcolato che GJ 523b ha una massa di circa 23,5 volte quella terrestre, un raggio 2,55 volte maggiore e una densità estremamente elevata. Completa un’orbita intorno alla sua stella ogni 17,75 giorni. Il sistema planetario è relativamente giovane, con un’età stimata in quasi 170 milioni di anni.

Un mistero per i modelli di formazione planetaria

Questa combinazione di dimensioni, massa e giovinezza rappresenta un vero e proprio enigma per la scienza. I pianeti iniziano a formarsi costruendo nuclei di roccia e metallo, i quali possono poi attrarre idrogeno ed elio dal disco di gas e polvere che circonda una giovane stella. Nel nostro Sistema Solare, si pensa che i pianeti giganti come Giove e Saturno abbiano iniziato ad accumulare rapidamente i loro massicci involucri gassosi una volta che i loro nuclei in crescita hanno raggiunto una massa pari a circa 20 volte quella della Terra.

GJ 523b ha già una massa circa 23 volte quella terrestre, superando ampiamente questa soglia. Tuttavia, invece di svilupparsi come un mondo ricco di gas, la sua altissima densità indica che ha relativamente poco gas e rimane principalmente roccioso, sollevando l’interrogativo sul perché abbia seguito un percorso di sviluppo così radicalmente opposto. “La domanda è: perché questo pianeta non lo ha fatto, se è 20 volte la dimensione della Terra?“, ha affermato Kroft nel comunicato.

Possibili spiegazioni

Una possibile spiegazione è che GJ 523b si sia inizialmente formato con una spessa atmosfera che è stata successivamente spazzata via nello Spazio. Un’altra ipotesi è che si sia originato attraverso una collisione colossale tra 2 pianeti, evento che avrebbe creato un mondo roccioso più grande espellendo contemporaneamente gran parte dei loro involucri gassosi. Gli astronomi utilizzano il termine mega-Terra da oltre un decennio per descrivere mondi rocciosi eccezionalmente massicci, sebbene non abbia mai rappresentato una classe formalmente stabilita di esopianeti. Trovare ulteriori esempi come GJ 523b potrebbe aiutare a rivelare se questi mondi insoliti siano rare eccezioni o facciano parte di una popolazione più ampia.

“È difficile dedurre cose sulla formazione dei pianeti in generale da un campione di 1“, ha spiegato Kroft. “Non arriveremo a 10mila di questi pianeti sovradensi, ma se riuscissimo ad averne 20 o 30, forse potrebbe emergere qualche tendenza“. Le scoperte sono state sottoposte alla rivista The Astronomical Journal, sono attualmente disponibili sul server di preprint arXiv e non sono ancora state sottoposte a revisione paritaria.