Tra i centinaia di pianeti extrasolari scoperti negli ultimi dieci anni e mezzo, la maggior parte di essi sono corpi in orbita intorno alla loro stella madre in apparente isolamento. Con ulteriori osservazioni però, in uno su tre di questi sistemi sono stati poi scoperti altri due o più pianeti.
Ora, però, John A. Johnson, un assistente professore di astronomia presso il California Institute of Technology (Caltech) e colleghi, hanno scoperto due sistemi planetari con due coppie di giganti gassosi legati in un abbraccio orbitale.
In uno di essi, vi sono un paio di pianeti in orbita attorno alla massiccia stella morente HD 200964, che si trova a circa 223 anni luce dalla Terra, la danza intima è più vicina e più stretta rispetto a qualsiasi altro sistema precedentemente analizzato.
Per Eric Ford, della University of Florida a Gainsville:
"Un sistema planetario con tali pianeti giganti ravvicinati sarebbe stato distrutto rapidamente se essi non avessero trovato una sincronia orbitale. Su come la possano aver raggiunta resta un grande mistero!"
I quattro nuovi pianeti extrasolari scoperti sono giganti gassosi più massicci di Giove e come la maggior parte di essi sono stati scoperti misurando l'oscillazione, o effetto Doppler, della luce emessa dalla stella madre per identificare l'orbita dei pianeti orbitanti.
Sorprendentemente, però, i membri di ciascuna coppia si trovano straordinariamente vicini l'un all'altro.
Ad esempio, la distanza tra i pianeti in orbita attorno ad HD 200.964 è solo 0,35 unità astronomiche (UA), circa 33 milioni miglia, paragonabile alla distanza tra la Terra e Marte.
I pianeti in orbita intorno alla seconda stella, 24 Sextanis (che si trova a 244 anni luce dalla Terra) sono a 0,75 UA, o circa 70 milioni di miglia. In confronto, Giove e Saturno non sono mai a meno di 330 milioni miglia di distanza.
A causa delle loro grandi masse e della vicinanza, le coppie di esopianeti si esercitano l'un l'altro una grande forza gravitazionale.
Il rimorchiatore gravitazionale tra HD 200.964 e i due pianeti, per esempio, è 3.000.000 volte superiore alla forza gravitazionale tra la Terra e Marte, 700 volte più grande di quella tra la Terra e la luna e 4 volte più grande l'attrazione del nostro Sole sulla Terra.
.
A differenza dei giganti gassosi del nostro Sistema Solare, i nuovi pianeti si trovano relativamente vicini alle loro stelle. I pianeti in orbita a 24 Sextanis hanno periodi orbitali di 455 giorni (1,25 anni) e 910 giorni (2,5 anni), ed i compagni di HD 200.964 periodi di 630 giorni (1,75 anni) e 830 giorni (2,3 anni).
Giove, invece, passa a poco meno di 12 anni per fare un passaggio intorno al Sole.
I pianeti si muovono spesso in giro dopo la loro forma, in un processo noto come migrazione. La migrazione si è verificata anche in una certa misura all'interno del nostro sistema solare, ma nella sua semplicitià non è ordinata. I pianeti situati più lontano nel disco protoplanetario possono migrare più velocemente di quelli più vicini e così i pianeti si incrociano e si spintonano a vicenda ci dice Johnson.
"L'unico modo per poter continuare ad esistere è diventare stabili entrando in risonanza orbitale".
Quando i pianeti sono bloccati in una risonanza orbitale, i loro periodi orbitali sono legati dal rapporto di due interi di piccole dimensioni. In una risonanza 2:1, ad esempio, un pianeta esterno sarà in orbita alla sua stella madre, una volta ogni due orbite del pianeta interiore; in una risonanza 3:2, il pianeta più esterno sarà orbita due volte per ogni tre passi dal pianeta interiore e così via. Tali risonanze sono create dall'influenza gravitazionale dei pianeti gli uni sugli altri.
"Ci sono molti luoghi in un disco protoplanetario in cui i pianeti si possono formare" dice Johnson.
Una risonanza 2:1, che è il caso dei pianeti in orbita attorno a Sextanis 24 è la il più stabile e il caso più comune. "I pianeti tendono a bloccarsi in 2:1" dice Johnson.
"Ma se un pianeta si muovesse molto velocemente dalla parte esterna del disco protoplanetario, dove si formò, verso la sua stella madre, può raggiungere più di un 2:1. Il passo successivo è un 5:3, quindi un 3:2, e quindi un 4:3 ".
Johnson e colleghi hanno scoperto che la coppia di pianeti in orbita attorno ad HD 200.964 è bloccato in proprio in risonanza 4:3.
"La più comune analogia nel nostro Sistema Solare è rappresentata da Titano e Iperione, due lune di Saturno, che sono sincronizzate in un modello 4:3" dice Ford.
"Ma i pianeti in orbita attorno ad HD 200.964 interagiscono molto più fortemente, dal momento che ciascuno è circa 20.000 volte più massiccio di Titano e Iperione".
Questo è il sistema più stretto che sia mai stato scoperto e l'ultimo di una lunga serie di pianeti extrasolari strani, il che dimostra che esistono notevoli differenze nei sistemi planetari extrasolari rispetto al nostro.
Johnson e colleghi hanno scoperto i due sistemi utilizzando i dati del Keck Planet Survey, la ricerca effettuata intorno a stelle del 4-10% più grandi del nostro Sole.
Le "subgiganti" rappresentano una classe di stelle che si sono evolute al largo della "sequenza principale" e hanno esaurito l'idrogeno per la fusione nucleare, causando il collasso e il rigonfiamento esterna.
Le stelle subgiganti diventeranno giganti rosse, con atmosfere gonfie che pulsano, il che rende difficile rilevare i sottili cambiamenti spettrali sottili causati da eventuali pianeti orbitanti.
"Le subgiganti ruotano molto lentamente e sono fresche, a differenza della rapida rotazione e delle calde stelle della sequenza principale,ma non sono abbastanza estese per essere troppo leggeri e troppo nervose" dice Johnson.
In questo momento, stanno monitorando 450 di queste stelle massicce e stanno trovando sciami di pianeti. Attorno a queste stelle, vi è una presenza di pianeti 3-4 maggiore rispetto a quelli della sequenza principale. La massa stellare ha un'influenza enorme sulla frequenza della presenza di pianeti per via della quantità di materia a disposizione per costruire scale di pianeti con la massa della stella.
Alla fine, forse fra 10 o 100 milioni di anni, le stelle subgiganti come HD 200.964 e 24 Sextanis diventeranno giganti rosse. Essi getteranno via le loro atmosfere esterne, gonfiandosi fino al punto di inghiottire i pianeta
liberandosi della massa e modificando le dinamiche gravitazionali del loro sistema interno.
"I pianeti si sposteranno fuori, e le loro orbite diventeranno instabili, la maggior parte dei pianeti saranno espulsi dal sistema e la danza finirà" dice Johnson.
Il documento di Johnson, Ford e dei loro collaboratori, che descrivono i pianeti e la loro intrigante dinamica è stato accettato per la pubblicazione nella Gazzetta Astronomica.
Ora, però, John A. Johnson, un assistente professore di astronomia presso il California Institute of Technology (Caltech) e colleghi, hanno scoperto due sistemi planetari con due coppie di giganti gassosi legati in un abbraccio orbitale.
In uno di essi, vi sono un paio di pianeti in orbita attorno alla massiccia stella morente HD 200964, che si trova a circa 223 anni luce dalla Terra, la danza intima è più vicina e più stretta rispetto a qualsiasi altro sistema precedentemente analizzato.
Per Eric Ford, della University of Florida a Gainsville:
"Un sistema planetario con tali pianeti giganti ravvicinati sarebbe stato distrutto rapidamente se essi non avessero trovato una sincronia orbitale. Su come la possano aver raggiunta resta un grande mistero!"
I quattro nuovi pianeti extrasolari scoperti sono giganti gassosi più massicci di Giove e come la maggior parte di essi sono stati scoperti misurando l'oscillazione, o effetto Doppler, della luce emessa dalla stella madre per identificare l'orbita dei pianeti orbitanti.
Sorprendentemente, però, i membri di ciascuna coppia si trovano straordinariamente vicini l'un all'altro.
Ad esempio, la distanza tra i pianeti in orbita attorno ad HD 200.964 è solo 0,35 unità astronomiche (UA), circa 33 milioni miglia, paragonabile alla distanza tra la Terra e Marte.
I pianeti in orbita intorno alla seconda stella, 24 Sextanis (che si trova a 244 anni luce dalla Terra) sono a 0,75 UA, o circa 70 milioni di miglia. In confronto, Giove e Saturno non sono mai a meno di 330 milioni miglia di distanza.
A causa delle loro grandi masse e della vicinanza, le coppie di esopianeti si esercitano l'un l'altro una grande forza gravitazionale.
Il rimorchiatore gravitazionale tra HD 200.964 e i due pianeti, per esempio, è 3.000.000 volte superiore alla forza gravitazionale tra la Terra e Marte, 700 volte più grande di quella tra la Terra e la luna e 4 volte più grande l'attrazione del nostro Sole sulla Terra.
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A differenza dei giganti gassosi del nostro Sistema Solare, i nuovi pianeti si trovano relativamente vicini alle loro stelle. I pianeti in orbita a 24 Sextanis hanno periodi orbitali di 455 giorni (1,25 anni) e 910 giorni (2,5 anni), ed i compagni di HD 200.964 periodi di 630 giorni (1,75 anni) e 830 giorni (2,3 anni).
Giove, invece, passa a poco meno di 12 anni per fare un passaggio intorno al Sole.
I pianeti si muovono spesso in giro dopo la loro forma, in un processo noto come migrazione. La migrazione si è verificata anche in una certa misura all'interno del nostro sistema solare, ma nella sua semplicitià non è ordinata. I pianeti situati più lontano nel disco protoplanetario possono migrare più velocemente di quelli più vicini e così i pianeti si incrociano e si spintonano a vicenda ci dice Johnson.
"L'unico modo per poter continuare ad esistere è diventare stabili entrando in risonanza orbitale".
Quando i pianeti sono bloccati in una risonanza orbitale, i loro periodi orbitali sono legati dal rapporto di due interi di piccole dimensioni. In una risonanza 2:1, ad esempio, un pianeta esterno sarà in orbita alla sua stella madre, una volta ogni due orbite del pianeta interiore; in una risonanza 3:2, il pianeta più esterno sarà orbita due volte per ogni tre passi dal pianeta interiore e così via. Tali risonanze sono create dall'influenza gravitazionale dei pianeti gli uni sugli altri.
"Ci sono molti luoghi in un disco protoplanetario in cui i pianeti si possono formare" dice Johnson.
Una risonanza 2:1, che è il caso dei pianeti in orbita attorno a Sextanis 24 è la il più stabile e il caso più comune. "I pianeti tendono a bloccarsi in 2:1" dice Johnson.
"Ma se un pianeta si muovesse molto velocemente dalla parte esterna del disco protoplanetario, dove si formò, verso la sua stella madre, può raggiungere più di un 2:1. Il passo successivo è un 5:3, quindi un 3:2, e quindi un 4:3 ".
Johnson e colleghi hanno scoperto che la coppia di pianeti in orbita attorno ad HD 200.964 è bloccato in proprio in risonanza 4:3.
"La più comune analogia nel nostro Sistema Solare è rappresentata da Titano e Iperione, due lune di Saturno, che sono sincronizzate in un modello 4:3" dice Ford.
"Ma i pianeti in orbita attorno ad HD 200.964 interagiscono molto più fortemente, dal momento che ciascuno è circa 20.000 volte più massiccio di Titano e Iperione".
Questo è il sistema più stretto che sia mai stato scoperto e l'ultimo di una lunga serie di pianeti extrasolari strani, il che dimostra che esistono notevoli differenze nei sistemi planetari extrasolari rispetto al nostro.
Johnson e colleghi hanno scoperto i due sistemi utilizzando i dati del Keck Planet Survey, la ricerca effettuata intorno a stelle del 4-10% più grandi del nostro Sole.
Le "subgiganti" rappresentano una classe di stelle che si sono evolute al largo della "sequenza principale" e hanno esaurito l'idrogeno per la fusione nucleare, causando il collasso e il rigonfiamento esterna.
Le stelle subgiganti diventeranno giganti rosse, con atmosfere gonfie che pulsano, il che rende difficile rilevare i sottili cambiamenti spettrali sottili causati da eventuali pianeti orbitanti.
"Le subgiganti ruotano molto lentamente e sono fresche, a differenza della rapida rotazione e delle calde stelle della sequenza principale,ma non sono abbastanza estese per essere troppo leggeri e troppo nervose" dice Johnson.
In questo momento, stanno monitorando 450 di queste stelle massicce e stanno trovando sciami di pianeti. Attorno a queste stelle, vi è una presenza di pianeti 3-4 maggiore rispetto a quelli della sequenza principale. La massa stellare ha un'influenza enorme sulla frequenza della presenza di pianeti per via della quantità di materia a disposizione per costruire scale di pianeti con la massa della stella.
Alla fine, forse fra 10 o 100 milioni di anni, le stelle subgiganti come HD 200.964 e 24 Sextanis diventeranno giganti rosse. Essi getteranno via le loro atmosfere esterne, gonfiandosi fino al punto di inghiottire i pianeta
liberandosi della massa e modificando le dinamiche gravitazionali del loro sistema interno.
"I pianeti si sposteranno fuori, e le loro orbite diventeranno instabili, la maggior parte dei pianeti saranno espulsi dal sistema e la danza finirà" dice Johnson.
Il documento di Johnson, Ford e dei loro collaboratori, che descrivono i pianeti e la loro intrigante dinamica è stato accettato per la pubblicazione nella Gazzetta Astronomica.
Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul
Link:
"http://www.sciencedaily.com/releases/2010/07/100728092633.htm"
ad esempio secondo la ricerca di Nassim Haramein questo mostrerebbe un collegamento dei nuclei nella struttura stessa dello spaziotempo
RispondiEliminammm...ho scritto presto, ho pensato che fosse un fenomeno di rotazione sincrona come quello tra la Terra e Venere..
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