Italia protagonista della scoperta dell’esopianeta Toi-1853b, che ogni 30 ore compie un giro completo intorno alla sua stella, ha un raggio comparabile con quello di Nettuno (3,5 raggi terrestri, da cui il nome) ma una massa di circa quattro volte più grande (73 masse terrestri). Ciò gli conferisce il primato della densità più elevata fra gli esopianeti nettuniani noti fino a oggi (circa 10 g/cm3, il doppio della densità della Terra).
Distante 545 anni luce da noi, Toi-1853b si trova nella costellazione di Boote e la sua scoperta, pubblicata su “Nature”, è stata realizzata da un team internazionale di ricercatori, guidato da Luca Naponiello, 31 anni, dottorando in astrofisica all’università di Roma Tor Vergata e primo autore del lavoro. Diversi ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) hanno dato un contributo di fondamentale importanza allo studio.
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Il “deserto dei Nattuniani”
Toi-1853b si trova nel cosiddetto “deserto dei Nettuniani”, una regione vicina alle stelle in cui non si trovano pianeti delle dimensioni di Nettuno. “In base alle teorie di formazione ed evoluzione planetaria, non ci si aspettava che potesse esistere un pianeta simile e così vicino alla sua stella”, dice Naponiello: “È un pianeta con densità troppo elevata per essere un classico pianeta di tipo nettuniano e, di conseguenza, deve essere estremamente ricco di elementi pesanti”.
Mistero sulla composizione
Non si conosce esattamente la sua composizione. Naponiello aggiunge che “Toi-1853b sia prevalentemente roccioso e circondato da un piccolo inviluppo gassoso di idrogeno ed elio che costituisce al più l’1% della massa del pianeta. Oppure, un’altra ipotesi molto affascinante è che possa essere composto per metà da rocce e per metà da ghiaccio di acqua. Data l’elevata temperatura del pianeta (circa 1500 gradi Kelvin), in questo secondo caso Toi-1853b potrebbe avere un’atmosfera ricca di vapore acqueo”.
Il rebus della sua origine
“Anche la sua origine è un mistero dal momento che nessuno dei modelli teorici di formazione planetaria prevede che possa esistere un pianeta con tali caratteristiche”, dice Luigi Mancini, professore presso il dipartimento di Fisica dell’università di Roma Tor Vergata e secondo autore del lavoro.
In alternativa allo scenario delle collisioni planetarie, secondo i ricercatori il pianeta potrebbe essere stato inizialmente un gigante gassoso come Giove o più massiccio, e avrebbe assunto un’orbita molto ellittica in seguito a instabilità dinamiche dovute ad interazioni gravitazionali con altri pianeti. “Al momento, non riusciamo a distinguere quale dei due scenari di formazione sia quello più plausibile, ma continueremo ad osservare questo pianeta per capirlo”, commenta Aldo Bonomo, ricercatore presso l’Inaf Torino e co-autore dell’articolo.
Come è stato scoperto
Toi-1853b è stato inizialmente identificato nel 2020 come candidato planetario dal satellite della Nasa Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) con il metodo dei transiti, ovvero osservando le diminuzioni di luce periodiche della sua stella prodotte dal passaggio del pianeta davanti ad essa. La conferma della natura planetaria di Toi-1853b e la misura della sua massa e densità sono state possibili grazie ad osservazioni spettroscopiche di velocità radiale ottenute dal team con lo spettrografo Harps-N (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher for the Northern hemisphere) al Telescopio Nazionale Galileo (Tng), che si trova sull’isola di La Palma nelle Canarie.
“Harps-N è ormai operativo al Tng da più di 10 anni. È uno dei pochi strumenti di punta a disposizione della comunità astronomica per misurare con alta precisione le masse e le densità dei pianeti extrasolari, in certi casi anche con dimensioni della Terra”, conclude Alessandro Sozzetti, primo ricercatore presso l’Inaf Torino e co-autore dell’articolo.
