Un sistema solare con orbite davvero sorprendenti

Secondo le teorie sull’origine dei sistemi planetari, i pianeti si formano nel piano equatoriale della loro stella e continuano a svilupparsi lì. Questo è ciò che possiamo osservare nel nostro sistema solare dove tutti i pianeti sono vicini a questo piano e quindi si dice che siano “allineati alla loro stella”. Ma gli elementi dirompenti di un tale ordine non sono esclusi.

Nel 2019, uno studio ha scoperto che due dei tre pianeti attorno alla stella HD3167 non sono allineati con essa. HD3167c e HD3167d, due miniature di Nettuno orbitanti a 8,5 e 29,8 giorni, passano già sopra i poli della stella, a circa 90 gradi dal suo piano equatoriale. Ma per quanto riguarda il terzo?

Un team di astronomi guidato dall’Università di Ginevra (UNIGE) ha riesaminato questo sistema nella costellazione dei Pesci utilizzando strumenti più efficienti. Quando un pianeta oltrepassa la sua stella (passa tra lui e noi), la direzione della sua orbita può essere determinata utilizzando uno spettrometro, che permette di misurare il movimento delle regioni stellari che sono oscurate dal pianeta, e quindi dedurre la sua corso. Più piccolo è il pianeta, più difficile è rilevare questo movimento. Così gli astronomi hanno utilizzato lo spettrometro ESPRESSO e uno dei quattro telescopi del VLT in Cile per determinare l’orbita di questo terzo pianeta, chiamato HD3167b.

Bisognava ancora scoprire quando era passata davanti alla sua stella. Finora, questo momento è stato conosciuto solo con una precisione di 20 minuti, il che è molto misterioso per un transito di 97 minuti. Così gli astronomi si sono rivolti al consorzio di satelliti CHEOPS, il cui compito principale è proprio quello di misurare i transiti con altissima precisione. “CHEOPS ci ha permesso di conoscere il momento del transito con una precisione inferiore al minuto. Questo è un buon esempio della sinergia che può esistere tra i diversi strumenti, qui CHEOPS ed ESPRESSO, e le squadre che li utilizzano”, osserva Christoph Lovis, ricercatore presso il Dipartimento di Astronomia dell’UNIGE e membro dei due consorzi. Va ricordato che lo sviluppo di questi due strumenti è stato guidato dalla Svizzera.

Grazie a ciò, il team è stato in grado di determinare l’orbita di HD3167b, che impiega solo 23 ore per orbitare intorno alla sua stella ed è quindi molto vicina ad essa. È allineato con questa stella, e quindi nel suo piano equatoriale, come dimostrano i risultati pubblicati mercoledì in Astronomia e astrofisica. Il che significa che la sua orbita è perpendicolare al piano orbitale dei suoi congeneri! Come lo spieghiamo? Una teoria era già stata rilasciata nel 2019 e quindi sembra trovare oggi la sua conferma: esiste sicuramente un quarto corpo celeste in questo sistema. In questo scenario, la vicinanza di HD3167b alla sua stella lo ha tenuto sotto la sua influenza, costringendo il giovane pianeta a ruotare nel piano in cui si è formato. Mentre gli altri due, HD3167c e HD3167d, i più lontani, sono riusciti a liberarsi dalla loro stella, sono stati colpiti da questo quarto corpo, che si sarebbe via via deviato dalle loro orbite. Resta da trovare un quarto quarto nel sistema.