Utilizzando diversi telescopi, un gruppo di astronomi ha rilevato una particolare armonia nei movimenti orbitali dei pianeti che compongono il sistema TOI-178, situato a circa 200 anni luce dal Sole nella costellazione dello Scultore (costellazione meridionale minore introdotta dall’astronomo francese Nicolas Louis de Lacaille). Questo sistema planetario unico è costituito da sei esopianeti, cinque dei quali orbitano attorno alla loro stella centrale a una velocità armonica nonostante presentino composizioni molto diverse; O, in altre parole, sono in risonanza.
Come spiegato dall’European Southern Observatory (ESO), la ripetizione di alcuni schemi è percepita mentre i pianeti ruotano attorno alla stella, alcuni dei quali si allineano ogni poche orbite. Una risonanza simile è stata osservata nelle orbite di tre lune di Giove: Io, Europa e Ganimede. Io, il più vicino a Giove dei tre, completa quattro orbite attorno al pianeta per ogni orbita che Ganimede fa, la più lontana e due orbite complete per ogni orbita di Europa.
Da parte loro, i cinque esopianeti di TOI-178 seguono una catena di risonanza molto più complessa, una delle più lunghe mai scoperte in un sistema planetario, dicono gli scienziati. Mentre le lune di Giove hanno una risonanza 4:2:1, i cinque pianeti esterni di TOI-178 seguono una catena di 18:9:6:4:3.
Lo studio, condotto dall’astrofisico Adrien Leleu delle Università di Berna e Ginevra, è stato pubblicato lunedì sulla rivista Astronomy & Astrophysics. “Questo risultato ci ha sorpreso, poiché precedenti osservazioni con il Transiting Exoplanet Study Satellite (TESS) della NASA indicavano un sistema a tre pianeti in cui due pianeti orbitano molto da vicino”, ha spiegato Leleu.
Dopo aver analizzato i dati del telescopio spaziale CHEOPS, così come gli osservatori terrestri NGTS e SPECULOOS, gli scienziati hanno scoperto che “sembrava che ci fossero più pianeti di quanto inizialmente creduto”, secondo Leleu.
Gli scienziati non solo sono riusciti a misurare i periodi e le dimensioni dei pianeti (il cui raggio è compreso tra 1,1 e 3 volte quello della Terra, con masse da 1,5 a 30 volte quella della Terra), ma anche stimare le loro densità. Rispetto al modo ordinato e armonioso in cui i pianeti orbitano attorno alla loro stella, le loro densità sembrano essere piuttosto “disordinate”: alcuni pianeti sono rocciosi ma più grandi della Terra, mentre altri sono gassosi ma molto più piccoli di Nettuno.
“Questa è la prima volta che osserviamo qualcosa di simile. Nei pochi sistemi che conosciamo con tale armonia, la densità dei pianeti diminuisce costantemente man mano che ci allontaniamo dalla stella. Nel sistema TOI-178, un denso terrestre Un pianeta come la Terra sembra essere proprio accanto a un pianeta molto spugnoso con la metà della densità di Nettuno, seguito da uno molto simile a Nettuno “, ha detto Kate Isaak, scienziata del progetto per il satellite di caratterizzazione degli esopianeti (CHEOPS) presso l’Agenzia spaziale europea in una
dichiarazione rilasciata dall’Università di Berna in Svizzera.Un’animazione artistica pubblicata dall’ESO mostra le orbite e i movimenti dei pianeti nel sistema TOI-178. I pianeti orbitano intorno alla loro stella centrale molto più vicini e molto più velocemente di quanto la Terra orbita attorno al Sole. Il pianeta più interno (e più veloce) completa un’orbita in due giorni.
Inoltre, questa particolare danza planetaria ci fornisce alcuni dettagli sul passato del sistema TOI-178, in particolare che “questo sistema si è evoluto abbastanza agevolmente dalla sua nascita”, secondo il coautore dello studio Yann Alibert dell’Università di Berna.
Da parte sua, Leleu aggiunge che “questo contrasto tra l’armonia ritmica del movimento orbitale e le densità disordinate sfida certamente la nostra comprensione della formazione e dell’evoluzione dei sistemi planetari”.
Quando l’universo è musica
Questa animazione mostra una rappresentazione delle orbite e dei movimenti dei pianeti nel sistema TOI-178. Una nuova ricerca di Adrien Leleu e dei suoi colleghi con diversi telescopi, tra cui il Very Large Telescope dell’ESO, ha rivelato che il sistema vanta sei esopianeti e che tutti tranne quello più vicino alla stella sono bloccati in un ritmo raro mentre si muovono nelle loro orbite (rappresentato in arancione). In altre parole, sono in risonanza. Ciò significa che ci sono schemi che si ripetono ritmicamente mentre i pianeti girano intorno alla stella, con alcuni pianeti che si allineano ogni poche orbite.
Nell’animazione di questo artista, il movimento ritmico dei pianeti attorno alla stella centrale è rappresentato attraverso un’armonia musicale, creata attribuendo una nota (nella scala pentatonica) a ciascuno dei pianeti nella catena di risonanza. Questa nota suona quando un pianeta completa un’orbita completa o mezza orbita; quando i pianeti si allineano in questi punti delle loro orbite, risuonano in risonanza.