Rappresentazione artistica di un pianeta errante, o pianeta canaglia. Credits: ESO/L. Calçada/P. Delorme/R. Consorzio Saito/VVV
La maggior parte dei pianeti nell’Universo orbitano attorno a una stella. Molti di essi fanno anche parte di un sistema, simile al nostro Sistema Solare. Ma alcuni vanno alla deriva da soli, nel cosmo. Si chiamano pianeti erranti, o pianeti canaglia.
Un pianeta diventa errante per diversi motivi. Per un impatto contro un altro corpo, per perturbazioni gravitazionali che ne destabilizzano l’orbita. E quando viene sbalzato via dal suo sistema di origine diventa molto difficile da trovare, non riflettendo la luce di alcuna stella. Tuttavia, man mano che le tecniche di ricerca migliorano, ne scopriamo sempre di più. E sembrerebbero molto più comuni del previsto.
Secondo un nuovo studio, guidato da Cheng Chen dell’Università di Leeds, i sistemi stellari binari inclinati, ovvero in cui il piano orbitale di ciascuna stella è spostato rispetto a quello dell’altra, sarebbero candidati perfetti per la perdita di pianeti. Ovvero per la “fabbricazione” di pianeti erranti.
In un sistema planetario come il nostro, con una stella singola e non una coppia binaria, per essere espulso dal sistema un pianeta dovrebbe subire una qualche collisione. O al massimo, sarebbe necessaria la presenza di un gruppo di pianeti molto vicini, che nel corso di molto tempo perturbano l’orbita di quel pianeta fino a farlo uscire dal sistema.
Anche nel Sistema Solare i pianeti si sono spostati in modo significativo nelle loro orbite. La Terra e la Luna, per esempio, si sono formate quando un mondo delle dimensioni di Marte colpì la Terra ai suoi primordi.
Ciò significa che i pianeti erranti potrebbero provenire da sistemi come il nostro. Le simulazioni, però, mostrano che il numero di pianeti erranti prodotti da un sistema a stella singola è relativamente piccolo.
Quindi il team guidato da Chen si è concentrato sui sistemi stellari binari. In particolare su quelli disallineati, con piani orbitali inclinati. Ha prodotto alcune simulazioni al computer di questo tipo di sistemi, sia quando le stelle binarie orbitano l’una attorno all’altra lungo un percorso abbastanza circolare, sia lungo un percorso altamente ellittico. Hanno poi confrontato i risultati di queste simulazioni con quelli dei sistemi a stella singola.
I risultati dello studio indicano che mentre nei sistemi a stella singola i pianeti devono essere molto vicini per perturbare le orbite di un mondo e renderlo errante, nei sistemi binari invece possono anche essere ampiamente distanziati, e generare ugualmente dei pianeti canaglia.
Infatti, la combinazione della forza gravitazionale proveniente dalle due stelle e di quella degli altri pianeti è in grado di destabilizzare l’orbita di alcuni di essi. In generale, il pianeta più grande del sistema rimane stabile, ma può agire per perturbare l’orbita di pianeti più piccoli.
Le simulazioni del team di Chen indicano che se le due stelle hanno un’orbita circolare, allora la presenza di anche un solo mondo delle dimensioni di Nettuno è sufficiente per la nascita di pianeti erranti. Se l’orbita invece è ellittica, è sufficiente la presenza di una super-Terra.
La maggior parte dei pianeti erranti finora scoperti erano pianeti gassosi molto grandi. Se questo modello è corretto, allora ci sono molti mondi più piccoli alla deriva nella galassia. Considerando quanto siano comuni le super-Terre attorno alle nane rosse, la Via Lattea potrebbe essere piena di pianeti rocciosi non legati a una stella. La nostra sfida è trovarli.
Lo studio completo è reperibile qui.
