La missione CHEOPS dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha scoperto attorno alla stella LHS 1903, una nana rossa a circa 116 anni luce dalla Terra, un pianeta roccioso dove non ci saremmo aspettati di trovarne uno.
Il pianeta, il più esterno di un sistema di quattro, sembra avere una composizione rocciosa nonostante si trovi oltre due pianeti gassosi già noti. Una configurazione che entra in contraddizione con lo schema osservato nel Sistema Solare, e nella maggior parte dei sistemi planetari studiati finora.
Secondo i modelli di formazione planetaria, i pianeti rocciosi si formano nelle regioni interne del disco protoplanetario, dove la radiazione della stella impedisce ai nuclei solidi di trattenere grandi quantità di gas. Più lontano, dove le temperature sono più basse, i pianeti possono accumulare spesse atmosfere e diventare giganti gassosi. Attorno a LHS 1903, le prime osservazioni avevano infatti individuato un pianeta interno roccioso e due successivi gassosi, in linea con queste previsioni.
I nuovi dati di CHEOPS hanno però rivelato un quarto pianeta, più distante, con dimensioni e densità compatibili con un corpo roccioso. I risultati, pubblicati oggi su Science, descrivono un sistema “disordinato” rispetto alle aspettative teoriche e aprono interrogativi su quando e come si siano formati i pianeti attorno a questa stella.
Un pianeta nato tardi?
Dopo la scoperta, il primo passo è stato verificare se il pianeta avesse perso un’eventuale atmosfera a causa di un impatto o di interazioni gravitazionali con gli altri corpi del sistema. Le simulazioni e l’analisi delle orbite non supportano però queste ipotesi.
L’interpretazione che al momento gli scienziati ritengono più solida è che i pianeti non si siano formati tutti nello stesso momento. Uno scenario, noto come formazione inside-out, in cui i pianeti nascerebbero in sequenza. Il pianeta più esterno, indicato come LHS 1903 e, si sarebbe formato quando il disco protoplanetario aveva già perso gran parte del gas disponibile.
In assenza di gas, il pianeta non avrebbe potuto sviluppare un involucro spesso come quello dei giganti gassosi più interni, anche se si trovava in una regione del sistema dove normalmente ci si aspetta una composizione diversa. Questo lo renderebbe un esempio osservativo a sostegno di un modello teorico che era già stato proposto circa dieci anni fa, ma che finora era privo di conferme così dirette.
Un sistema che mette alla prova i modelli
Questa scoperta, da sola, non cambia le regole su come pensiamo si formino i pianeti. Però aggiunge un nuovo caso, che non torna con lo schema classico. Attorno a LHS 1903 l’ordine è pianeta roccioso vicino alla stella, poi due pianeti gassosi, e infine di nuovo un pianeta roccioso più lontano, “fuori posto” rispetto a quello che siamo abituati a vedere.
Il contributo di CHEOPS è stato fondamentale. Il satellite ha misurato con grande precisione i piccoli cali di luce della stella quando il pianeta le passa davanti. È un segnale molto debole, ma sufficiente per stimare dimensioni e densità del pianeta e capire che non si tratta di un gigante gassoso, ma di un corpo roccioso. Senza questa accuratezza, il quarto pianeta sarebbe probabilmente rimasto nascosto nei dati.
Il sistema attorno a LHS 1903 fa pensare che i pianeti possano non nascere tutti insieme. Potrebbero formarsi in momenti diversi, quando l’ambiente intorno alla stella è già cambiato, per esempio con meno gas disponibile rispetto alle prime fasi. Se in futuro verranno trovati altri sistemi con un ordine simile, allora i modelli dovranno tenere conto anche di questo scenario. Per ora, è un indizio in più che i sistemi planetari possono essere molto più vari di quanto immaginato finora.
Sicuramente, con le missioni in partenza prossimamente ne sapremo di più. Quest’anno in autunno partirà il telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA, con a bordo un coronografo all’avanguardia per la ricerca di esopianeti, e a gennaio 2027 sarà invece lanciato il telescopio spaziale PLATO dell’ESA, dedicato anch’esso a dare la caccia agli esopianeti.
