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Gli esopianeti hanno una qualità che gli astronomi apprezzano parecchio. Una volta calcolata la durata della loro orbita, ricompaiono con la puntualità di un orologio. C’è però un caso in cui l’appuntamento è saltato del tutto. TOI-2535b, un pianeta grande quanto Giove osservato da circa sette anni mentre transita tra la sua stella e la Terra, ha semplicemente smesso di farsi vedere. Secondo i ricercatori che hanno presentato lo studio lunedì, il responsabile potrebbe essere un compagno invisibile che gira attorno alla stessa stella su un piano orbitale diverso.
Quella regolarità quasi meccanica non è un dettaglio da poco. Proprio le piccole variazioni nei tempi di passaggio permettono di scovare l’influenza gravitazionale di altri pianeti nello stesso sistema. E sapere con precisione quando avverrà il transito consente di puntare i telescopi nel momento giusto, quando parte della luce raccolta attraversa l’atmosfera del pianeta. Funziona quasi sempre. Questa volta no.
Un orologio che ha cominciato a sballare
La stella TOI-2535 è una delle tante in cui TESS, il satellite della NASA dedicato alla caccia di pianeti in transito, ha individuato possibili candidati. Si tratta di una nana arancione di tipo K, un po’ più piccola del Sole. Il telescopio aveva rilevato i segnali di un pianeta delle dimensioni di Giove che le gira attorno ogni otto giorni, un’orbita talmente stretta da farlo rientrare nella categoria dei gioviani caldi. Fin lì, niente di particolarmente strano.
Guardando meglio i dati sono però emerse due anomalie piuttosto curiose. La prima riguarda il momento in cui avvenivano i passaggi davanti alla stella, che poteva spostarsi anche di sei ore. Per un’orbita così breve è uno scarto notevole, e di solito indica l’interazione gravitazionale con un altro pianeta capace di rallentare o accelerare il primo durante il transito. Visto che questo secondo corpo non compare nelle osservazioni di TESS, deve per forza orbitare su un piano leggermente inclinato che non lo porta mai a frapporsi tra la stella e la Terra.
La seconda stranezza è ancora più eloquente. La durata dei transiti si è accorciata progressivamente nelle osservazioni più recenti. In pratica all’inizio il pianeta attraversava il disco stellare all’altezza dell’equatore, mentre col tempo è passato sempre più vicino a uno dei poli, restando davanti alla stella per meno tempo. La tendenza è arrivata al suo esito più logico e nelle ultime rilevazioni TOI-2535b non transita più.
Che un pianeta su un’orbita inclinata possa spostare un vicino fino a farlo sparire dalla linea di vista non è impossibile. Esiste anche qualche precedente del fenomeno opposto, con stelle che all’inizio non mostravano transiti e che poi hanno iniziato a mostrarli. Un gigante come questo, però, non dovrebbe essere così facile da smuovere. Gli autori parlano del ritmo di cambiamento dell’inclinazione più rapido mai osservato per un esopianeta in orbita attorno a una singola stella, e aggiungono che il pianeta nascosto dovrebbe essere estremamente massiccio oppure seguire un’orbita molto eccentrica.
Trecentomila simulazioni e nessuna risposta definitiva
Per capire quali configurazioni potessero produrre cambiamenti tanto rapidi, il gruppo ha modellato 300.000 diverse condizioni di partenza facendole evolvere nel tempo. Non è emersa una soluzione preferita. Bastava che i due pianeti si trovassero in risonanza orbitale perché il sistema restasse abbastanza stabile, almeno su tempi relativamente brevi. Le 100 soluzioni migliori sono state quindi proiettate in avanti per un milione di anni.
Circa due terzi sono diventate instabili lungo il percorso, il che ha escluso un paio delle risonanze possibili. Il terzo rimanente condivideva alcune caratteristiche. Il pianeta non rilevato deve essere piuttosto massiccio, come minimo all’incirca quanto Saturno. Inoltre l’angolo tra le due orbite non può essere troppo ampio, altrimenti quella differenza si ridurrebbe nel tempo rendendo le orbite sempre più eccentriche, fino a un incontro ravvicinato tra i due pianeti e al conseguente collasso dell’equilibrio.
Anche se il secondo corpo sfugge al metodo dei transiti, la sua attrazione sulla stella dovrebbe generare variazioni di velocità radiale potenzialmente misurabili. Al momento però mancano dati abbastanza puliti per individuarle. I ricercatori segnalano anche che le variazioni nei tempi di transito contengono abbastanza rumore da non poter escludere un terzo pianeta.
Il vero rompicapo riguarda l’origine di un sistema simile. I pianeti giganti si formerebbero lontano dalla stella per poi migrare verso l’interno a causa dell’attrito con il gas del disco protoplanetario, un movimento che tende a fermarsi quando si instaurano le risonanze. Quello stesso attrito, però, dovrebbe limitare anche l’angolo tra le orbite. Senza un evento esterno capace di rimescolarle, non è affatto chiaro come questo sistema sia arrivato alla sua configurazione attuale.
Fonte: TecnoAndroid