Un pianeta bollente, delle dimensioni di Giove, è denso come un marshmallow

Gli astronomi hanno scoperto un nuovo esopianeta delle dimensioni di Giove che possiede meno di un terzo della massa del pianeta più grande del sistema solare, conferendogli una densità simile a quella di un marshmallow.

Il team della Pennsylvania State University (PSU) ha trovato il pianeta designato TOI-3757 b, utilizzando il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA.

Il pianeta ha un raggio di 1,09 volte quello di Giove, ma una massa di appena 0,27 volte. Si aggiunge a un piccolo catalogo di giganti gassosi trovati intorno alle nane M, ed è l’esopianeta meno denso mai scoperto intorno a una stella del genere.

Le dimensioni e la massa di TOI-3757 b gli conferiscono una densità di 0,27 grammi per centimetro cubo. Per fare un confronto, Aqua Calc fornisce la densità di marshmallow appena inferiore a 0,21 grammi per centimetro cubo.

Gli astronomi sono stati guidati dal ricercatore del Dipartimento di scienze astrofisiche della PSU Shubham Kanodia. La loro scoperta del pianeta attorno alla stella nana M TOI-3757, che è circa il 37% più piccola del sole e si trova a circa 578 anni luce dalla Terra, è descritta in dettaglio in un articolo pubblicato su ArXiv.

Spiegare la bassa densità del pianeta

Gli autori hanno scritto nell’articolo: “Vi presentiamo la scoperta di un nuovo pianeta di dimensioni gioviane, TOI-3757 b, il pianeta con la densità più bassa in orbita attorno a una nana M”.

La scoperta potrebbe rivelare di più sulla formazione planetaria poiché i modelli attuali suggeriscono che pianeti giganti come questo dovrebbero essere rari intorno a piccole stelle nane M poiché dovrebbe esserci meno materiale nei dischi protoplanetari che li circondano disponibile per la formazione dei pianeti.

Il team suggerisce potenziali spiegazioni per la bassa densità del pianeta. Il primo è legato alla mancanza di elementi pesanti, definiti dagli astronomi “metallicità”, nella sua stella ospite di 7,1 miliardi di anni.

TOI-3757 ha la metallicità stellare più bassa di tutte le stelle nane M trovate finora che ospitano giganti gassosi. Ciò potrebbe aver causato un ritardo nell’accumulo incontrollato di gas che dà origine ai pianeti, il che significa che il disco protoplanetario che ha formato TOI-3757 b era già fuggito per dissiparsi.

In alternativa, i ricercatori affermano che il pianeta potrebbe essere stato gonfiato dal riscaldamento delle maree della sua stella causato dalla sua orbita leggermente appiattita. Gli autori suggeriscono che potrebbe essere testato misurando i livelli di metano e ammoniaca dell’esopianeta.

Ciò aiuterebbe a determinare le condizioni all’interno di TOI-375 b, in particolare la sua temperatura, e potrebbe mostrare se si è verificato il riscaldamento delle maree.

A parte la sua densità simile a una marshmallow, TOI-3757 b è notevole anche per la sua vicinanza alla sua stella madre. A una distanza di poco più di 3,5 milioni di miglia da TOI-3757, leggermente più vicino di quanto lo sia Mercurio al Sole, il pianeta completa un’orbita in circa tre giorni e mezzo.

Questa vicinanza significa anche che TOI-3757 b ha una temperatura molto calda, che il team stima essere di circa 907 gradi Fahrenheit.

Finora TESS, che sta attualmente conducendo un’indagine su circa 200.000 delle stelle più luminose vicino al sole con l’obiettivo di scoprire mondi che attraversano, o transitano, la faccia della loro stella, ha identificato oltre 5.400 esopianeti candidati. Circa 200 di questi sono stati confermati, unendosi ai 5.000 mondi nell’archivio degli esopianeti della NASA.

(Principale) Rappresentazione artistica di esopianeti in orbita attorno alla loro stella. (Riquadro) Un’immagine di Giove catturata dal telescopio spaziale Hubble. Gli astronomi hanno scoperto un pianeta delle dimensioni di Giove con meno di un terzo della sua massa, che gli conferisce la densità di un marshmallow.
Instituto de Astrofísica de Canarias / ESA / NASA

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