Scoperto un nuovo "Sistema Solare"

Posted on agosto 24, 2010

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Gli astronomi dell’ESO utilizzando lo strumento leader a livello mondiale per la caccia agli esopianeti, HARPS, hanno scoperto un sistema planetario con almeno cinque pianeti in orbita intorno ad una stella simile al nostro Sole, HD10180. I ricercatori hanno anche prove della presenza di due altri pianeti, uno dei quali avrebbe la massa più piccola fin qui trovata. Ciò renderebbe questo sistema simile al nostro Sistema Solare, almeno in termini di numero di pianeti (sette rispetto al nostro che è di otto pianeti). Inoltre, il team ha anche trovato prove che le distanze dei pianeti dalla loro stella seguono uno schema regolare, come anche accade nel nostro Sistema Solare.

“Abbiamo trovato quello che è il sistema con il maggior numero di pianeti finora scoperto”, spiega Christophe Lovis, autore dell’articolo che riporta i risultati. “Questa notevole scoperta evidenzia anche come stiamo entrando in una nuova era nella ricerca degli esopianeti: lo studio di complessi sistemi planetari e non soltanto dei singoli pianeti. Gli studi dei moti planetari nel nuovo sistema rivelano complesse interazioni gravitazionali tra i pianeti e ci dà la possibilità di intuire l’evoluzione a lungo termine del sistema.”

Il team di astronomi ha utilizzato lo spettrografo HARPS, aggiunto al telescopio da 3,6 metri dell’ESO a La Silla, in Cile, durante uno studio lungo sei anni della stella HD 10180, situata a 127 anni luce di distanza nella costellazione meridionale del Hydrus (il Serpente Marino). HARPS è uno strumento di misura di grande precisione senza pari ed è il cacciatore di pianeti extrasolari di maggior successo al mondo.

Grazie alle 190 misurazioni individuali condotte con HARPS, gli astronomi hanno individuato il lieve avanti e indietro nei movimenti della stella causato dal complesso di attrazioni gravitazionali di cinque o più pianeti. I cinque più forti segnali corrispondono a pianeti con masse simili a Nettuno – tra 13 e 25 masse terrestri [1] – che orbitano attorno alla stella con periodi che vanno da 6 a 600 giorni. Questi pianeti si trovano tra 0,06 e 1,4 volte la distanza Terra-Sole dalla loro stella centrale.

“Abbiamo anche buone ragioni per credere che siano presenti altri due pianeti”, dice Lovis. Uno sarebbe un pianeta simile a Saturno (con una massa minima di 65 masse terrestri) con un’orbita di circa 2.200 giorni. L’altro sarebbe il pianeta extrasolare mai scoperto di minor massa, circa 1,4 volte quella della Terra. È molto vicino alla sua stella ospite, solo il 2 percento della distanza Terra-Sole. Un “anno” su questo pianeta dura solo 1,18 giorni-Terra.

“Questo oggetto causa un tremolio della sua stella di soli circa 3 km/hour – più lento di passo d’uomo – e questo movimento è molto difficile da misurare”, dice un membro del team, Damien Ségransan. Se confermato, questo oggetto sarebbe un altro esempio di un pianeta roccioso caldo, simile a Corot-7b (eso0933).

Il sistema di pianeti scoperto di recente intorno a 10180 HD è unico sotto molti aspetti. Prima di tutto, con almeno cinque pianeti come Nettuno situati all’interno di una distanza equivalente a l’orbita di Marte, è un sistema più popolato del nostro sistema solare nella sua regione interna, e ha molti più pianeti di massa superiore [2]. Inoltre, il sistema non ha particolari giganti gassosi simili a Giove. Inoltre, tutti i pianeti sembrano avere orbite quasi circolari.

Finora si era a conoscenza di quindici sistemi con almeno tre pianeti. L’ultimo detentore del record era 55 Cancro, con cinque pianeti, due dei quali pianeti giganti. “Sistemi di pianeti di piccola massa, come quelli intorno a 10180 HD sembrano essere abbastanza comuni, ma la loro storia di formazione rimane un puzzle”, dice Lovis.

Utilizzando la nuova scoperta, nonché i dati per altri sistemi planetari, gli astronomi hanno trovato un equivalente della legge di Titius-Bode, che esiste nel nostro Sistema Solare: le distanze dei pianeti dalla loro stella sembrano seguire uno schema regolare [3]. “Questo potrebbe essere una firma del processo di formazione di questi sistemi planetari”, dice un membro del team Michel Mayor.

Un altro importante risultato trovato dagli astronomi durante lo studio di questi sistemi è che esiste una relazione tra la massa di un sistema planetario e la massa e il contenuto chimico della sua stella. Tutti i sistemi planetari molto massicci si trovano attorno a stelle di grande massa e ricche di metalli, mentre i quattro sistemi di minore massa si trovano attorno a stelle di minore massa e povere di metalli [4]. Tali proprietà sembrano confermare gli attuali modelli teorici.

La scoperta è stata annunciata al convegno “Rilevamento internazionale e la dinamica di pianeti extrasolari in transito”, presso l’Observatoire de Haute-Provence, Francia.

Note:
[1] Con il metodo della velocità radiale, gli astronomi possono solo stimare la massa minima di un pianeta perché la definizione della massa dipende anche dall’inclinazione del piano orbitale rispetto alla linea di vista, che è sconosciuta. Da un punto di vista statistico però, la massa minima è spesso vicina alla massa reale del pianeta.

[2] In media i pianeti nella regione interna del sistema HD 10180 hanno 20 volte la massa della Terra, mentre i pianeti interni del nostro Sistema Solare (Mercurio, Venere, Terra e Marte) hanno una massa media di metà quella della Terra.

[3] Per la legge di Titius-Bode le distanze dei pianeti dal Sole seguono uno schema semplice. Per i pianeti esterni, ogni pianeta è previsto essere di circa due volte più lontano dal Sole, che l’oggetto precedente. L’ipotesi ha correttamente previsto le orbite di Urano e di Cerere, ma non quella di Nettuno.

[4] Secondo la definizione utilizzata in astronomia, i “metalli” sono tutti gli elementi diversi da idrogeno ed elio. Metalli che, ad eccezione di pochissimi elementi chimici leggeri, sono stati tutti creati dalle varie generazioni di stelle. I pianeti rocciosi sono fatti di “metalli”.

Link:
“http://www.eso.org/public/italy/news/eso1035/”

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