Attorno a pianeti giovani orbitano accumuli di polvere, gas e detriti, a formare quello che è chiamato il disco circumplanetario. Si tratta di un vero e proprio serbatoio naturale che dà origine a lune, esolune, planetesimi e altri piccoli oggetti rocciosi. Questo disco controlla anche la crescita di pianeti giganti e può aiutarci a comprendere la storia della formazione del nostro Sistema Solare. Come per esempio le lune gioviane, che gli scienziati ritengono si siano formate in un disco circumplanetario di Giove, circa 4,5 miliardi di anni fa.

Di recente gli scienziati che utilizzano l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) per studiare la formazione di pianeti, hanno rilevato per la prima volta il gas in un disco circumplanetario. Il rilevamento suggerisce la presenza di un esopianeta molto giovane e in fase di formazione.

La luce invece del vuoto: ecco il disco circumplanetario

Nel luglio 2019 gli astronomi hanno riportato il primo rilevamento di un disco circumplanetario da parte di ALMA. Poiché il radiointerferometro vede in lunghezze d’onda millimetriche e submillimetriche, è più efficace di altre strutture nell’osservare la polvere concentrata nelle regioni interplanetarie. Infatti, le stelle emettono relativamente poca luce a queste lunghezze d’onda.

Il disco circumplanetario di allora è stato rilevato attorno a un giovane esopianeta massiccio simile a Giove, PDS 70c. Un altro disco simile potrebbe essere stato rilevato anche attorno all’esopianeta PDS 70b. Questi esopianeti fanno parte del sistema stellare multiplanetario PDS 70, a circa 370 anni luce dalla Terra. La scoperta era stata confermata nel 2021.

Il nuovo studio riguarda invece AS 209, una giovane stella che si trova a circa 395 anni luce dalla Terra, nella costellazione dell’Ofiuco. Gli scienziati hanno osservato una chiazza di luce emessa nel mezzo di uno spazio altrimenti vuoto nel gas che circonda la stella (disco circumstellare). Ciò ha portato all’individuazione del disco circumplanetario che circonda un potenziale pianeta di massa pari a Giove.

Abbiamo trovato un giovane esopianeta?

Gli scienziati stanno osservando il sistema da vicino, sia per la distanza del pianeta dalla sua stella sia per l’età della stella stessa. L’esopianeta si trova a più di 200 unità astronomiche (A.U.) dalla stella ospite, cosa che sfida le teorie attualmente accettate sulla formazione dei pianeti. Se l’età stimata della stella ospite è di soli 1,6 milioni di anni, questo esopianeta potrebbe essere uno dei più giovani mai individuati. Jaehan Bae, professore di astronomia all’Università della Florida e autore principale dell’articolo, ha affermato:

Il modo migliore per studiare la formazione dei pianeti è osservarli mentre si stanno formando. Stiamo vivendo in un periodo molto emozionante, grazie a telescopi potenti come ALMA e JWST.

Saranno sicuramente necessari ulteriori studi, ma gli scienziati sperano che le prossime osservazioni con il telescopio spaziale James Webb confermino la presenza del pianeta.

Il terzo rilevamento confermato di un disco circumplanetario

Il sistema stellare attorno ad AS 209 è stato oggetto d’interesse per gli scienziati che lavorano nella collaborazione ALMA MAPS (Molecules with ALMA at Planet-forming Scales) per più di cinque anni. Questo a causa della presenza di sette anelli concentrici, che gli scienziati ritenevano associati alla formazione di pianeti in corso. I nuovi risultati, quindi, forniscono ulteriori prove dell’attuale formazione di pianeti attorno alla giovane stella.

Gli scienziati hanno a lungo sospettato la presenza di dischi circumplanetari attorno agli esopianeti, ma fino a poco tempo fa non erano in grado di dimostrarlo. Le nuove osservazioni del gas in un disco circumplanetario di AS 209 possono gettare ulteriore luce sullo sviluppo delle atmosfere planetarie e sui processi di formazione delle lune.

Lo studio, pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal Letters, è disponibile qui.

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