L’insolito esopianeta gonfio ha la densità di marshmallow

Gli esopianeti sono disponibili in tutti i tipi di dimensioni e densità, dai pianeti rocciosi solidi come la Terra o Marte ai pianeti super-puff scoperti da Hubble. Ora, i ricercatori che utilizzano il telescopio WIYN da 3,5 metri del Kitt Peak National Observatory hanno identificato un pianeta “marshmallow” gonfio e a bassa densità in orbita attorno a una fredda stella nana rossa. TOI-3757 b, situato a 580 anni luce di distanza, è il pianeta gigante gassoso con la densità più bassa mai scoperto in orbita attorno a questo tipo di stella.

Le nane rosse sono il tipo di stella più comune nella galassia e sono più fredde del nostro sole, ma possono emettere potenti bagliori di radiazioni che bombarderebbero i pianeti vicini con luce ultravioletta. Questi bagliori potrebbero strappare l’atmosfera da un pianeta, quindi si pensava che sarebbe stato improbabile trovare giganti gassosi gonfi in orbita attorno a queste stelle.

Un esopianeta gigante gassoso [a destra] con la densità di un marshmallow è stato rilevato in orbita attorno a una fredda stella nana rossa [a sinistra] dallo strumento a velocità radiale NEID finanziato dalla NASA sul telescopio WIYN da 3,5 metri al Kitt Peak National Observatory, un programma di NOIRLab di NSF. Il pianeta, chiamato TOI-3757 b, è il pianeta gigante gassoso più soffice mai scoperto attorno a questo tipo di stella. NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Motore spaziale/M. Zamani

“I pianeti giganti attorno alle stelle nane rosse sono stati tradizionalmente ritenuti difficili da formare”, ha affermato il ricercatore capo Shubham Kanodia della Carnegie Institution for Science in unadichiarazione . “Finora questo è stato osservato solo con piccoli campioni di indagini Doppler, che in genere hanno trovato pianeti giganti più lontani da queste stelle nane rosse. Fino ad ora non abbiamo avuto un campione sufficientemente ampio di pianeti per trovare pianeti gassosi vicini in modo robusto”.

I ricercatori ritengono che questo insolito pianeta sia stato in grado di formarsi a causa della composizione delle sue stelle e della sua orbita. La stella ha un livello insolitamente basso di elementi più pesanti che potrebbero aver causato la formazione del nucleo del pianeta più lentamente del normale, facendogli acquisire gas lentamente e contribuendo alla sua bassa densità. Anche l’orbita del pianeta sembra essere ellittica, il che significa che in alcuni momenti si avvicina più alla stella che in altri, il che avrebbe riscaldato il pianeta e fatto gonfiare ulteriormente la sua atmosfera.

Le stime attuali mettono la densità del pianeta a una media di 0,27 grammi per centimetro cubo, che è meno della metà della densità di Saturno – “o in effetti, simile per densità a un marshmallow”, comescrive NOIRLab.

I ricercatori hanno in programma di effettuare più osservazioni del pianeta utilizzando il telescopio spaziale James Webb, osservando in particolare la sua atmosfera. E hanno in programma di cercare altri pianeti simili.

“Trovare più sistemi di questo tipo con pianeti giganti – che una volta si teorizzava essere estremamente rari intorno alle nane rosse – fa parte del nostro obiettivo di capire come si formano i pianeti”, ha affermato Kanodia.

La ricerca è pubblicata su The Astronomical Journal .