Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” riporta le prime stime dell’accrescimento di un giovane esopianeta gigante gassoso. Un team di ricercatori ha usato osservazioni condotte con il telescopio spaziale Hubble dell’esopianeta PDS 70b sfruttando la sua sensibilità agli ultravioletti emessi da gas caldissimo che viene inghiottito dal giovane gigante. Questo studio apre le porte a nuove possibilità di stimare la crescita di pianeti giganti gassosi.
Il sistema planetario in fase di formazione attorno alla stella PDS 70 è conosciuto da parecchi anni grazie a osservazioni condotte con vari strumenti. Nel 2018, L’esopianeta PDS 70b fu il primo pianeta in fase di formazione fotografato dallo strumento SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) installato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO, in grado di catturare immagini dirette di esopianeti.
Le immagini di un pianeta gigante gassoso che è molto giovane in termini astronomici, dato che ha un’età stimata in circa 5 milioni di anni e non ha ancora completato la sua formazione, sono molto interessanti. Ci sono modelli teorici sulla crescita di questi pianeti ma finora non era stato possibile testarli. Per cercare di osservare l’accrescimento dell’esopianeta PDS 70b, i ricercatori hanno usato una nuova tecnica, basata sulle emissioni ultraviolette di gas caldissimi che precipitano su di esso.
Il telescopio spaziale Hubble ha la sensibilità agli ultravioletti necessaria per compiere le rilevazioni che hanno fornito le informazioni di cui i ricercatori avevano bisogno. L’immagine in alto (Scienza: NASA, ESA, McDonald Observatory–University of Texas, Yifan Zhou (UT). Elaborazione immagine: Joseph DePasquale (STScI)) mostra il sistema PDS 70 visto da Hubble con l’esopianeta PDS 70b cerchiato e la luce della stella bloccata.
L’esopianeta PDS 70b ha raggiunto una massa che è circa cinque volte quella di Giove ma il suo tasso di crescita è diminuito al punto che, se continuasse immutato per un altro milione di anni, l’ulteriore incremento di massa sarebbe di solo un centesimo di quella di Giove. Questo studio indica che PDS 70b è alla fine del suo processo di formazione ma per valutare i cambiamenti nel ritmo di crescita saranno necessarie osservazioni ripetute.
I gas caldi che stanno ancora precipitando sull’esopianeta PDS 70b arrivano da un disco circumplanetario attorno ad esso che è composto da materiali che sono stati sottratti al grande disco protoplanetario che è circumstellare. Un’ipotesi è che le linee di campo magnetico si estendano dal disco circumplanetario fino all’atmosfera di PDS 70b incanalando materiali verso la sua superficie. Ciò provocherebbe la formazione di punti caldi locali almeno dieci volte più caldi del resto del pianeta e molto luminosi agli ultravioletti perciò potrebbero essere visibili nelle osservazioni.
Questa tecnica di osservazione di pianeti giganti gassosi ancora in fase di formazione offre nuove possibilità di capire quei processi e testare i modelli teorici. Di conseguenza, ciò aiuterà a capire come si siano formati Giove e gli altri giganti gassosi del sistema solare.
