Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” riporta uno studio sul sistema di TOI-178 che conferma la presenza di sei pianeti e indica che le orbite di cinque di essi sono in risonanza. Un team di ricercatori guidato da Adrien Leleu dell’Università di Ginevra e dell’Università di Berna in Svizzera che include vari astronomi italiani ha usato il telescopio spaziale CHEOPS dell’ESA e altri strumenti per confermare che ci sono almeno sei pianeti in orbita attorno a TOI-178. Il risultato è una situazione unica, con pianeti molto diversi tra di loro dei quali cinque seguono uno schema di risonanza 2:4:6:9:12.

Distante circa 205 anni luce dalla Terra, la stella TOI-178 ha una massa che è circa il 65% di quella del Sole. La sigla TOI sta per TESS Object of Interest ed è dovuta al fatto che i primi due pianeti orbitanti attorno a quella stella sono stati scoperti dal telescopio spaziale TESS della NASA, il cacciatore di esopianeti lanciato il 18 aprile 2018.

Successive osservazioni condotte con il telescopio spaziale CHEOPS dell’ESA, lanciato il 18 dicembre 2019, ha permesso di confermare la presenza di sei pianeti e l’unicità di questo sistema planetario. CHEOPS è stato progettato per studiare le caratteristiche di esopianeti scoperti con altri strumenti ma in questo caso ha permesso di confermare l’esistenza di alcuni di essi.

Osservazioni mirate del sistema di TOI-178 sono state condotte con l’osservatorio NGTS (Next-Generation Transit Survey), con lo strumento ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) montato sul VLT (Very Large Telescope) e con l’osservatorio SPECULOOS (acronimo per Search for Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars), tutti dell’ESO in Cile.

I calcoli riguardanti le orbite di cinque dei pianeti di TOI-178, tranne il più interno, indicano una cosiddetta risonanza di Laplace, un caso in cui i loro periodi di rivoluzione possono essere espressi in numeri interi, in questo caso 2:4:6:9:12. Una risonanza tra cinque pianeti è un caso unico e indica che questo sistema planetario si è evoluto in modo tranquillo.

Le interazioni gravitazionali che portano a una risonanza possono essere disturbate in caso di eventi catastrofici come impatti che alterano l’orbita di un pianeta e quindi la configurazione globale. Il pianeta più interno non è in risonanza e ciò potrebbe essere dovuto a forze di marea esercitate dalla stella, a cui è molto vicino, al punto che potrebbe essere perfino un cosiddetto pianeta di lava.

Il sistema planetario di TOI-178 è curioso anche per quanto riguarda le densità dei vari pianeti. Nel sistema solare ci sono pianeti rocciosi e un gruppo di pianeti gassosi la cui densità è maggiore in quelli più vicini al Sole e minore in quelli più lontani. Nel sistema di TOI-178 le variazioni di densità sono ben diverse e sembrano seguire un ordine casuale.

Adrien Leleu ha commentato il contrasto tra l’ordine della risonanza tra cinque dei sei pianeti di TOI-178 e la mancanza di schemi nella loro densità notado che ciò contrasta con le nostre conoscenze sulla formazione ed evoluzione dei sistemi planetari. Lui e i suoi colleghi intendono continuare a studiare questo sistema per capire meglio le interazioni tra i pianeti e, soprattutto nel caso di quello più interno, con la stella. Sistemi straordinari come questo possono aiutare a migliorare i nostri modelli riguardanti la loro formazione.