Come nascono quei pianeti "fuori dagli schemi"

NON TUTTE le ciambelle riescono col buco e lo stesso potremmo dire dei pianeti. Nel Sistema Solare infatti, quasi tutti i pianeti orbitano all'incirca sullo stesso piano, ma la realtà è ben diversa nei sistemi extrasolari. In quei lontani "cugini" del Sistema Solare, i pianeti possono avere orbite molto strane, fortemente eccentriche o non allineate fra loro. Come nascono questi pianeti così "fuori dagli schemi"? Una prima risposta arriva da due astronomi americani, che hanno osservato HK Tauri, un sistema stellare doppio in cui ciascun membro è circondato da un disco protoplanetario, da cui nasceranno nuovi pianeti. Grazie a nuovi dati raccolti dall'osservatorio ALMA, gli scienziati hanno mostrato che i due dischi non sono allineati fra loro e sono perciò un bizzarro esempio di "reparto maternità" planetario. Come discusso in un articolo su Nature, le immagini di ALMA hanno un dettaglio senza precedenti e aiuteranno a capire meglio perché alcuni pianeti assumono orbite così bizzarre rispetto ai pianeti del Sistema Solare.

Doppia coppia celeste. HK Tauri è un sistema stellare binario a circa 450 anni luce da noi nella costellazione del Toro. Le due stelle che formano il sistema sono separate da una distanza di circa 58 miliardi di chilometri, pari a circa 13 volte la distanza media fra il Sole e Nettuno. La stella meno brillante, HK Tauri B, è circondata da un disco protoplanetario visto di taglio. Poiché il disco oscura gran parte della luce stellare, gli astronomi lo possono facilmente osservare in luce visibile oppure nell'infrarosso. Il disco intorno all'altra stella, HK Tauri A, ha però un'orientazione diversa che rende le osservazioni più complesse. In questo caso infatti la stella non è oscurata, e perciò la luce fioca del disco si perde nel bagliore della stella principale. Ma invece di osservare con i normali telescopi ottici, è possibile sfruttare strumenti come ALMA, capaci di osservare onde radio di lunghezza d'onda di circa un millimetro. A queste lunghezze d'onda infatti la luce della stella non è così abbagliante, e il disco protoplanetario può essere visto facilmente.

Due dischi bizzarri. L'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) è un osservatorio astronomico installato su un altipiano a 5000 metri nel deserto di Atacama, nel nord del Cile. Nella sua configurazione finale, ALMA è formato da 66 radiotelescopi capaci di osservare a lunghezze d'onda millimetriche e submillimetriche. "ALMA ci ha dato finora la miglior vista di un sistema binario con dischi protoplanetari, e ora scopriamo che i dischi sono reciprocamente disallineati!", ha commentato Eric Jensen dello Swarthmore College in Pennsylvania, primo autore dello studio. Grazie ad ALMA infatti gli astronomi non solo hanno osservato il disco di HK Tauri A, ma ne hanno anche misurato la rotazione per la prima volta. Inoltre, gli autori hanno mostrato che i due dischi sono disallineati fra loro di almeno 60 gradi. Pertanto, invece di stare nello stesso piano orbitale delle due stelle, almeno uno dei due dischi è decisamente inclinato. "Anche se osservazioni precedenti indicavano che questo tipo di disallineamento fosse presente, le nuove osservazioni di ALMA di HK Tauri mostrano molto più chiaramente ciò che sta realmente accadendo in uno di questi sistemi", ha aggiunto la co-autrice Rachel Akeson del California Institute of Technology di Pasadena in California.

Strane nascite. Sappiamo infatti che le stelle e i pianeti si formano da grandi nubi di gas e polveri. Sotto l'azione della gravità, le regioni più interne collassano per formare una protostella, mentre il resto della nube si organizza in un disco protoplanetario. Nel caso di sistemi binari come HK Tauri, lo scenario diventa però molto più complesso, e questi dischi protoplanetari potrebbero condurre a orbite planetarie molto eccentriche e non allineate fra loro. "I nostri risultati ci mostrano che esistono le condizioni necessarie per modificare le orbite dei pianeti e che queste condizioni sono già presenti nel momento in cui i pianeti si formano, apparentemente a causa del processo stesso di formazione del sistema binario", ricorda Jensen. "Non possiamo perciò escludere altre teorie, ma possiamo sicuramente testimoniare che una seconda stella sia in grado di farlo". Dal momento che il sistema di HK Tauri è ancora relativamente giovane, appena 5 milioni di anni, le osservazioni permettono di immaginare come saranno le orbite dei futuri pianeti a partire dall'orientazione di questi dischi. Si tratta di un sistema decisamente interessante, ma resta da capire quanto siano comuni i sistemi come HK Tauri. Come ricordano gli autori, è opportuno condurre campagne di osservazione più ampie, per scovare altri sistemi simili. Forse così potremo finalmente capire come nascono i membri più bizzarri della grande famiglia dei pianeti extrasolari.