Gli astronomi, di un team finanziato dalla NASA, hanno scoperto una nuova classe di pianeti gioviani vaganti nello spazio, senza essere in orbita attorno a nessuna stella. Il team ritiene che questi mondi solitari siano stati probabilmente espulsi dai rispettivi sistemi planetari in cui si erano formati.
La scoperta si basa su un sondaggio congiunto tra ricercatori di Giappone e Nuova Zelanda che ha scansionato il centro della Via Lattea nel corso del 2006 e del 2007, rivelando le prove di 10 pianeti fluttuanti all'incirca della massa di Giove. Le sfere isolate, note anche come pianeti orfani, sono difficili da individuare, ed erano fino ad ora inosservati. I pianeti sono situati ad una distanza media che va circa da 10.000 a 20.000 anni luce dalla Terra. "Anche se la loro presenza è già stata teoricamente prevista, finalmente sono stati scoperti fornendo importanti implicazioni per la formazione dei pianeti e modelli evolutivi", ha dichiarato Mario Perez, del programma di ricerca sui pianeti extrasolari della NASA a Washington.
La scoperta si basa su un sondaggio congiunto tra ricercatori di Giappone e Nuova Zelanda che ha scansionato il centro della Via Lattea nel corso del 2006 e del 2007, rivelando le prove di 10 pianeti fluttuanti all'incirca della massa di Giove. Le sfere isolate, note anche come pianeti orfani, sono difficili da individuare, ed erano fino ad ora inosservati. I pianeti sono situati ad una distanza media che va circa da 10.000 a 20.000 anni luce dalla Terra. "Anche se la loro presenza è già stata teoricamente prevista, finalmente sono stati scoperti fornendo importanti implicazioni per la formazione dei pianeti e modelli evolutivi", ha dichiarato Mario Perez, del programma di ricerca sui pianeti extrasolari della NASA a Washington.
La scoperta indica che ci sono molti altri pianeti fluttuanti della massa di Giove che non possono ancora essere visti. Il team stima che sarebbero all'incirca due volte più numerosi delle stelle o almeno quanto i pianeti che orbitano attorno alle stelle. Questo implica che esisterebbero centinaia di miliardi di pianeti solitari nella nostra galassia. "La nostra indagine è come un censimento della popolazione," ha detto David Bennett, della NASA e della National Science Foundation, co-autore dello studio presso l'Università di Notre Dame a South Bend, in Indiana: "Abbiamo visionato una porzione della galassia e sulla base di questi dati, siamo in grado di stimare i numeri complessivi".
Lo studio, condotto da Takahiro Sumi da Osaka University in Giappone, appare nel numero del 19 maggio della rivista Nature. L'indagine non è sensibile ai pianeti più piccoli di Giove e Saturno, ma le teorie suggeriscono che pianeti di massa inferiore, come la Terra dovrebbero essere espulsi dalle loro stelle più spesso. Come risultato, si pensa che siano ancora più comuni dei gioviani fluttuanti.
Precedenti osservazioni avevano rilevato qualche pianeta libero all'interno di cluster in cui si formano le stelle, con massa di circa tre volte quella di Giove. Ma gli scienziati sospettano che i corpi gassosi siano ancora più comuni delle le stelle. Questi oggetti particolari, chiamati nane brune, si formano dal collasso di gas e polvere, ma non hanno la massa per bruciare il combustibile nucleare e brillare come le stelle. Si ritiene che le più piccole nane brune abbiano all'incirca le dimensioni dei pianeti di grandi dimensioni.
D'altra parte, è probabile che alcuni pianeti siano stati espulsi nelle prime turbolenti fasi della formazione dei sistemi a causa di incontri gravitazionali con altri pianeti o stelle. Questi pianeti si muovono attraverso la galassia come il nostro Sole e le stelle in orbite stabili attorno al centro della galassia. La scoperta di 10 pianeti gioviani fluttuanti supporta lo scenario dell'espulsione, anche se è possibile che ci siano stati anche altri meccanismi in gioco.
"Se i "free-floating planets" si formarono come le stelle, allora avremmo dovuto vedere solo uno o due di loro nel nostro sondaggio, anziché 10", ha detto Bennett. "I nostri risultati suggeriscono che i sistemi planetari spesso diventano instabili, con pianeti che vengono cacciati fuori dai loro luoghi di nascita".
Dalle osservazioni non si può escludere la possibilità che alcuni di questi pianeti potrebbero avere orbite attorno a stelle molto lontane, ma la ricerca di altri pianeti di massa gioviana in orbite distanti sono rare.
Un telescopio da 5,9 metri (1,8 metri) sul Monte John University Observatory in Nuova Zelanda è usato per controllare regolarmente le stelle al centro della nostra galassia per eventi di microlensing gravitazionale. Questi casi si verificano quando qualcosa, come una stella o un pianeta, passa davanti a un altro, più distanti della stella. La gravità del corpo che transita, deforma la luce facendolo ingrandire e illuminare. I corpi più pesanti di passaggio, come le stelle massicce, si aggiungono alla luce della stella di fondo, in misura maggiore, durando anche diverse settimane. I corpi più piccoli della dimensione di un pianeta causeranno meno una distorsione, e illumineranno una stella solo per pochi giorni.
Un secondo gruppo di indagine con la microlensing, l'Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), ha contribuito a questa scoperta con un telescopio da 4,2 metri (1,3 metri) in Cile. Il gruppo OGLE ha anche osservato molti degli stessi eventi e le loro osservazioni indipendentementi hanno confermato l'analisi del gruppo di MOA.
Il NASA's Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California, gestisce il programma di esplorazione della NASA sui pianeti orfani. Il JPL è una divisione del California Institute of Technology di Pasadena.
Maggiori informazioni su pianeti extrasolari e sui programmi di ricerca sono disponibili al seguente indirizzo: http://planetquest.jpl.nasa.gov
Lo studio, condotto da Takahiro Sumi da Osaka University in Giappone, appare nel numero del 19 maggio della rivista Nature. L'indagine non è sensibile ai pianeti più piccoli di Giove e Saturno, ma le teorie suggeriscono che pianeti di massa inferiore, come la Terra dovrebbero essere espulsi dalle loro stelle più spesso. Come risultato, si pensa che siano ancora più comuni dei gioviani fluttuanti.
Precedenti osservazioni avevano rilevato qualche pianeta libero all'interno di cluster in cui si formano le stelle, con massa di circa tre volte quella di Giove. Ma gli scienziati sospettano che i corpi gassosi siano ancora più comuni delle le stelle. Questi oggetti particolari, chiamati nane brune, si formano dal collasso di gas e polvere, ma non hanno la massa per bruciare il combustibile nucleare e brillare come le stelle. Si ritiene che le più piccole nane brune abbiano all'incirca le dimensioni dei pianeti di grandi dimensioni.
D'altra parte, è probabile che alcuni pianeti siano stati espulsi nelle prime turbolenti fasi della formazione dei sistemi a causa di incontri gravitazionali con altri pianeti o stelle. Questi pianeti si muovono attraverso la galassia come il nostro Sole e le stelle in orbite stabili attorno al centro della galassia. La scoperta di 10 pianeti gioviani fluttuanti supporta lo scenario dell'espulsione, anche se è possibile che ci siano stati anche altri meccanismi in gioco.
"Se i "free-floating planets" si formarono come le stelle, allora avremmo dovuto vedere solo uno o due di loro nel nostro sondaggio, anziché 10", ha detto Bennett. "I nostri risultati suggeriscono che i sistemi planetari spesso diventano instabili, con pianeti che vengono cacciati fuori dai loro luoghi di nascita".
Dalle osservazioni non si può escludere la possibilità che alcuni di questi pianeti potrebbero avere orbite attorno a stelle molto lontane, ma la ricerca di altri pianeti di massa gioviana in orbite distanti sono rare.
Un telescopio da 5,9 metri (1,8 metri) sul Monte John University Observatory in Nuova Zelanda è usato per controllare regolarmente le stelle al centro della nostra galassia per eventi di microlensing gravitazionale. Questi casi si verificano quando qualcosa, come una stella o un pianeta, passa davanti a un altro, più distanti della stella. La gravità del corpo che transita, deforma la luce facendolo ingrandire e illuminare. I corpi più pesanti di passaggio, come le stelle massicce, si aggiungono alla luce della stella di fondo, in misura maggiore, durando anche diverse settimane. I corpi più piccoli della dimensione di un pianeta causeranno meno una distorsione, e illumineranno una stella solo per pochi giorni.
Un secondo gruppo di indagine con la microlensing, l'Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), ha contribuito a questa scoperta con un telescopio da 4,2 metri (1,3 metri) in Cile. Il gruppo OGLE ha anche osservato molti degli stessi eventi e le loro osservazioni indipendentementi hanno confermato l'analisi del gruppo di MOA.
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Foto in alto: Rappresentazione artista che illustra un pianeta simile a Giove vagante solitario nel buio dello spazio, fluttuando liberamente, senza una stella madre. Gli astronomi hanno recentemente ottenuto le prove dell'esistenza di 10 pianeti solitari, probabilmente espulsi dai rispettivi sistimi planetari di formazione. (Credit: NASA / JPL)
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