Mega Terra scoperta nei Cani da Caccia a 87 anni luce da noi, è enorme e rocciosa: un anno dura solo 18 giorni

A circa 87 anni luce dalla Terra, nel cuore della costellazione dei Cani da Caccia, gli astronomi hanno fatto una scoperta davvero affascinante, che sfida alcune affermate teorie sulla formazione dei pianeti. In orbita attorno alla stella nana arancione GJ 523 – conosciuta anche come TOI-7032 – è stata infatti identificata una mega Terra, un gigantesco pianeta roccioso estremamente massiccio e denso, con caratteristiche ben distinte dalle ben più famose super Terre. Se queste ultime, sempre rocciose, hanno tipicamente un raggio compreso tra 1,2 e circa 2,0 raggi terrestri e una massa tra 2 e 10 volte superiori, le mega Terre – al momento oggetti informali – vengono definite tali quando i pianeti mostrano un raggio tra 2,1 e 5,0 raggi terrestri e una densità superiore a 5,5 grammi per centimetro cubo (quella della Terra è pari a 5,52 g/cm³, ovvero 5.527 kg/m³). GJ 523 b, il protagonista di questa scoperta, è un vero e proprio colosso: è ben 2,5 volte più grande della Terra, 23,5 volte più massiccio e con una densità di 7,8 g/cm³.

A scoprire e descrivere l'affascinante mega Terra GJ 523 b è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati del Dipartimento di Astronomia dell'Università del Wisconsin–Madison, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di diversi istituti. Fra quelli coinvolti il Wisconsin Center for Origins Research, , il Centro di Ricerca Ames della NASA, il NASA Exoplanet Science Institute – Caltech/IPAC e i dipartimenti di Fisica e Astronomia dell'Università Statale della Pennsylvania. I ricercatori, coordinati dal dottor Maxwell A. Kroft e dal professorThomas Beatty, hanno confermato l'esistenza del pianeta extrasolare analizzando i dati raccolti da più strumenti. Inizialmente GJ 523 b è stato identificato dal “cacciatore di esopianeti” TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) della NASA attraverso il metodo del transito. Attraverso decine di misurazioni della velocità radiale condotte con lo spettrografo NEID installato sul telescopio WIYN del Kitt Peak National Observatory (Arizona, Stati Uniti), il dottor Kroft e colleghi sono riusciti definitivamente a confermarne la sua esistenza.

Anche se si tratta di una mega Terra, dunque di un pianeta roccioso, è meglio “preparare le valigie” per un altro corpo celeste. Al di là della distanza impossibile, GJ 523 b, che ha soli 170 milioni di anni, orbita attorno alla propria stella (in orbita quasi polare) in poco meno di 18 giorni; ciò significa che su questo mondo alieno un anno dura meno di tre settimane sulla Terra, a causa della notevole vicinanza all'astro genitore. Ne consegue una temperatura superficiale di equilibrio di circa 265 °C, un vero e proprio inferno incompatibile con la vita che conosciamo sul nostro pianeta. A questo dettaglio va aggiunta anche la quasi completa assenza di un'atmosfera, un'anomalia per un pianeta con simili dimensioni e così giovane (non avrebbe avuto il tempo per perdere tutto il gas).

Ciò che rende anomale e difficili da interpretare le mega Terre vi sono proprio le dimensioni da oggetto sub-nettuniano e la composizione da pianeta roccioso, oltre all'assenza di un'atmosfera significativa (envelope gassoso). In sostanza, le mega Terre contrastano con uno principio sulla formazione dei pianeti che gli scienziati chiamano Gap di Fulton, legato proprio a composizione e dimensioni. GJ 523b è considerato una mega Terra “esemplare”, alla luce delle sue caratteristiche.

"Da oltre un decennio si usa l'espressione ‘Mega Terra', ma non abbiamo mai avuto un pianeta che ci permettesse di definirne concretamente la natura", ha affermato in un comunicato stampa il professor Beatty. "GJ 523b finalmente ce lo permette. Ciò che colpisce è anche il fatto che definire con precisione una Mega Terra non è qualcosa che noi astronomi possiamo fare da soli: abbiamo bisogno di geologi che comprendano il comportamento del ferro e delle rocce a pressioni che nessun laboratorio sulla Terra può raggiungere, e di scienziati dell'atmosfera che possano dirci quanta parte di ciò che abbiamo misurato è effettivamente roccia." È infatti la combinazione di massa, densità, giovinezza e anche la peculiare orbita polare a sfidare i modelli standard sulla formazione planetaria. "Pianeti densi come questo non sono rari, ma di solito sono piccoli pianeti rocciosi simili alla Terra o a Mercurio. Questo pianeta è due volte e mezzo più grande della Terra", ha chiosato il dottor Kroft. I dettagli della ricerca “GJ 523b is a Massive, 170 Myr-old Mega-Earth, Likely on a Polar Orbit” sono stati pubblicati sul database online ArXiv, in attesa della pubblicazione sulla rivista scientifica The Astronomical Journal.