Memoria dello Spazio

Fino ad ora solo due pianeti erano stati scoperti in orbita intorno a stelle appartenenti ad ammassi aperti: uno presso Epsilon Tauri nelle Iadi e uno presso TYC 5409-2156-1 in NGC 2423. Ma entrambe le stelle sono giganti, con masse rispettivamente di 2,7 e 2,4 masse solari, che appartenevano probabilmente alle classi spettrali A o B quando erano sulla sequenza principale. Nonostante le numerose ricerche già effettuate, per esempio nelle Iadi e in M67, nessun pianeta era stato invece ancora trovato in un ammasso aperto intorno a stelle di tipo solare, cioè stelle di sequenza principale appartenenti alle classi F, G o K. Non erano stati trovati neppure quei pianeti gioviani caldi che girano a pochissima distanza dalle loro stelle e che sono i più facili da individuare con il metodo del transito o con quello della velocità radiale. Stava perciò cominciando a prendere piede l'ipotesi che vi fosse qualcosa negli ammassi aperti, probabilmente la scarsità di materia nei dischi protoplanetari, che impediva la formazione, o almeno la migrazione verso la stella, di questi pianeti giganti.

Ora però una nuova ricerca, pubblicata su The Astrophysical Journal, annuncia finalmente la scoperta di due Giove caldi nell'ammasso aperto del Presepe. Noto anche come Ammasso Alveare o, per chi preferisce le sigle, come M44 o NGC 2632, il Presepe è un ammasso nella costellazione del Cancro, formato da circa un migliaio di stelle di varia grandezza e luminosità, tutte più o meno coeve, perché formatesi da una medesima nube molecolare. L'età dell'ammasso è stimata in circa 600 milioni di anni, la sua distanza dalla Terra in 550 anni luce. La metallicità media delle stelle del Presepe è nettamente più elevata di quella solare ed è una delle ragioni per cui è stato scelto proprio quest'ammasso per la ricerca di Giove caldi: la presenza in quantità elevata di metalli, infatti, sembra essere una sorta di "fertilizzante" per la formazione di pianeti giganti.

Il gruppo di ricerca, guidato da Sam Quinn della Georgia State University, aveva selezionato inizialmente un campione di 65 stelle, delle quali 12 si rivelarono ben presto delle binarie spettroscopiche e furono perciò escluse. Rimasero così 53 stelle, che furono sottoposte a un periodo di osservazione di circa 100 giorni, dal 6 gennaio al 16 aprile 2012. Furono ottenuti 5-6 spettri per ciascuna delle 53 stelle, usando lo spettrografo del telescopio da 1,5 m dell'Osservatorio Whipple sul Monte Hopkins in Arizona. L'analisi delle variazioni della velocità radiale del campione osservato rivelò che due delle stelle, Pr0201 e Pr0211, possedevano ciascuna un pianeta gioviano caldo.

Pr0201 è leggermente più calda, più grande e più massiccia del Sole. Appartiene al tipo spettrale F7.5, ha una temperatura effettiva di 6174 K, massa pari a 1,23 masse solari e raggio pari a 1,16 raggi solari. Il suo pianeta, denominato secondo la regola corrente Pr0201b, le orbita intorno in 4,4 giorni e ha una massa minima di 0,54 masse gioviane (circa 171 volte la massa della Terra).

Pr0211 è invece un po' più fredda, più piccola e leggera del Sole. Appartiene al tipo spettrale G9.3, ha una temperatura effettiva di 5326 K, massa e raggio che sono rispettivamente 0,95 e 0,86 volte quelli del Sole. Il suo pianeta, Pr0211b, ha un anno che dura appena una cinquantina di ore e una massa minima di 1,84 masse gioviane (586 masse terrestri).

Come si deduce dalle nude cifre, si tratta certamente di due mondi inospitali, resi incandescenti dall'estrema vicinanza alle loro stelle. Bloccati probabilmente in orbite sincrone, dal loro lato in ombra ipotetici abitanti o visitatori potrebbero ammirare comunque il meraviglioso spettacolo di un cielo notturno allietato dalle mille luci dell'ammasso del Presepe.

La scoperta di questi due pianeti dimostra che 600 milioni di anni, l'età stimata delle stelle dell'ammasso, sono un tempo sufficiente per la formazione di pianeti giganti e per la loro successiva migrazione verso un'orbita molto ravvicinata alle loro stelle. Ciò presupponendo che sia corretta la teoria attualmente più accreditata, secondo la quale i Giove caldi si formano oltre la cosiddetta linea della neve, cioè a una distanza dalla stella madre superiore a quella che consente la presenza di acqua liquida. Interazioni gravitazionali ancora non del tutto chiare li spingerebbero poi a migrare verso quelle infernali posizioni, a pochi milioni di chilometri dalla fornace stellare, nelle quali oggi li stiamo scoprendo.

Riferimenti