Il mistero del pianeta 8 Ursae Minoris b: sopravvissuto alla sua stella gigante rossa
Un team internazionale di scienziati, guidato dall’astronomo Marc Hon dell’Università delle Hawaii, ha pubblicato un articolo sulla rivista Nature nel giugno 2023, descrivendo una scoperta sorprendente fatta dal Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Il pianeta 8 Ursae Minoris b orbita attorno a una stella gigante rossa, che avrebbe dovuto inghiottire e distruggere qualsiasi pianeta nelle sue vicinanze. Tuttavia, il pianeta rimane in un’orbita stabile, quasi circolare. Questa scoperta, basata su misurazioni precise effettuate dal TESS della NASA, dimostra che la formazione – e la distruzione – dei pianeti è probabilmente molto più complessa e imprevedibile di quanto molti scienziati potrebbero pensare.
Il comportamento delle stelle giganti rosse
Quando stelle come il nostro Sole si avvicinano alla fine della loro vita, iniziano a esaurire il loro combustibile nucleare. Si trasformano in giganti rosse e raggiungono la loro dimensione massima. Se questo fosse accaduto in questo caso, la stella si sarebbe espansa dal suo centro fino a 0,7 unità astronomiche (UA), cioè circa tre quarti della distanza dalla Terra al Sole. In questo processo, avrebbe inghiottito e distrutto tutti i pianeti che orbitavano vicino a essa. Tuttavia, il pianeta b, un grande mondo gassoso, si trova a circa 0,5 UA.
Perché il pianeta 8 Ursae Minoris b esiste ancora?
Il pianeta non avrebbe potuto sopravvivere all’inghiottimento, quindi Marc Hon propone altre due teorie: il pianeta è il sopravvissuto di una fusione tra due stelle, o è un pianeta nuovo, formato dai resti lasciati da quella fusione.
Le teorie di Marc Hon
La teoria della fusione stellare
La prima ipotesi parte da due stelle delle dimensioni del nostro Sole che orbitano strettamente tra loro, con il pianeta che orbita attorno a entrambe. Una delle stelle “evolve” un po’ più velocemente dell’altra, passando attraverso la fase di gigante rossa, perdendo i suoi strati esterni e diventando una nana bianca, il piccolo ma denso resto di una stella. L’altra stella raggiunge solo la fase di gigante rossa prima di collidere; ciò che rimane è la gigante rossa che vediamo oggi. Questa fusione, tuttavia, impedisce alla gigante rossa di espandersi ulteriormente, evitando la distruzione del pianeta che la orbita.
La teoria della formazione di un nuovo pianeta
Nel secondo scenario, la violenta fusione delle due stelle espelle una grande quantità di polvere e gas, che formano un disco attorno alla gigante rossa rimanente. Questo disco “protoplanetario” fornisce la materia prima per la formazione di un nuovo pianeta. È una sorta di seconda vita tardiva per un sistema planetario, anche se la stella sta raggiungendo la sua fine.
Il ruolo del TESS
TESS: un cacciatore di pianeti
Il TESS, oltre a scoprire pianeti, può anche essere utilizzato per osservare le oscillazioni e le vibrazioni nelle stelle lontane, che seguono modelli noti durante la fase di gigante rossa.
Le oscillazioni delle stelle giganti rosse
Oltre a scoprire pianeti, il TESS osserva anche le oscillazioni delle stelle, quindi è stato possibile verificare che le oscillazioni del pianeta in questione corrispondono a quelle delle giganti rosse. Il modello di oscillazioni in 8 Ursae Minoris, secondo il team, corrisponde a quello delle giganti rosse in una fase tardiva di combustione dell’elio, e non a quello di una stella che continua a espandersi mentre brucia l’idrogeno. Quindi non è che la stella continua a crescere e non ha ancora raggiunto il pianeta. La crisi è già passata, ma il pianeta continua a esistere.