Ecco il pianeta che non dovrebbe esistere

La sorprendente scoperta di questo nuovo gigante gassoso che orbita attorno a una stella dieci volte più piccola del Sole mette in discussione le nostre teorie sulla formazione dei pianeti

Potremmo soprannominarlo il Pianeta-che-non-c’è. Ma Gj3512b esiste davvero, anche se non dovrebbe, almeno secondo i nostri modelli di formazione planetaria. Infatti, come spiegano sulle pagine di Science i ricercatori spagnoli e tedeschi che lo hanno individuato, si tratta di un gigante gassoso troppo massiccio per orbitare attorno alla stella Gj3512, una nana rossa dieci volte più piccola del Sole. Una vera sorpresa dunque, che costringe a guardare l’Universo con occhi diversi.

Il gigante gassoso Gj3512b

L’obiettivo del consorzio Carmenes è quello di scoprire esopianeti attorno alle stelle più piccole. Per farlo utilizza uno spettrografo di nuova generazione, con una componente ottica e una a infrarossi, che sfrutta l’effetto Doppler per individuare nuovi potenziali sistemi planetari. In pratica valuta il movimento della stella, che oscilla avanti e indietro quando uno o più pianeti le orbitano attorno.

È così che gli scienziati hanno individuato Gj3512b. Un vero colpo di fortuna, riferisce Ignasi Ribas, direttore dell’Istituto di studi spaziali della Catalogna Ieec: la stella Gj3512, infatti, dista circa 30 anni luce da noi e stava per essere esclusa dal programma di monitoraggio perché poco visibile.

Ciò che ha stupito i ricercatori, però, non è stato trovare un sistema planetario attorno a questa nana rossa, bensì le caratteristiche dell’esopianeta, un gigante gassoso che secondo le stime ha una massa pari a circa la metà di Giove. E potrebbe non essere l’unico membro del sistema di Gj3512.

“La stella mostrava un comportamento piuttosto strano”, ha riferito Juan Carlos Morales, responsabile dello studio. “La sua velocità cambiava molto rapidamente e costantemente […], indicando la presenza di un compagno enorme, una caratteristica anomala per una nana rossa”. Secondo i nostri modelli di formazione planetaria, infatti, attorno a stelle piccole come appunto Gj3512 (o Trappist-1) dovrebbero orbitare pianeti delle dimensioni della Terra o al massimo delle super-Terre.

La scoperta di Gj3512b rimette tutto in gioco. Tant’è che il team catalano si è rivolto a Christoph Mordasini dell’Università di Berna, tra i massimi esperti in fatto di modelli di formazione planetaria, per capire insieme in che modo possa essersi formato un simile gigante intorno a una stella tanto piccola.

I modelli di formazione dei giganti gassosi

Esistono due modelli teorici di formazione dei giganti gassosi: il modello di accrescimento del nucleo (core accretion) e il modello di instabilità gravitazionale.

Finora a trovare maggiori conferme era stato il modello dell’accrescimento del nucleo, che prevede che all’interno del disco protoplanetario (alla nascita di una stella) i pianeti gassosi si formino a partire dall’aggregazione di materiali in un nucleo centrale che cresce velocemente e cattura con la propria gravità i materiali gassosi. È quello che si reputa più probabile per la genesi dei giganti gassosi del Sistema solare Giove e Saturno.

Nel caso di Gj3512b, però, questo modello non si adatta. Forse dunque – propongono gli autori – il meccanismo di formazione è diverso, più simile alla teoria dell’instabilità gravitazionale. “Una parte del disco di gas in cui si formano i pianeti collassa direttamente sotto la propria forza gravitazionale”, ha spiegato Mordasini. “Un processo dall’alto verso il basso”.

Anche così, però, non tutto è chiaro. Perché il pianeta non ha continuato a crescere e a migrare più vicino alla stella? – si chiedono gli esperti. “Il pianeta Gj3512b è quindi una scoperta importante che migliorerà la nostra comprensione di come si formano i pianeti attorno a questi tipi di stelle”.