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SCIENZA

Questa è la Mega-Terra, e pesa 23 volte il nostro pianeta: l'esopianeta ha sconvolto gli astronomi

GJ 523b è grande 2,55 volte la Terra ma ha oltre 23 volte la sua massa: una combinazione rara che non rientra nelle famiglie planetarie note.

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Cosmo con corpi celesti simili a pianeti iStock
  • GJ 523b, a 87 anni luce da noi, unisce un raggio 2,55 volte terrestre e una massa pari a 23,5 Terre, sfidando le categorie note degli esopianeti.
  • Le misure ottenute con TESS e WIYN indicano un mondo roccioso con orbita di 17,75 giorni e un'età di circa 170 milioni di anni, ancora difficile da classificare.
  • La sua esistenza mette in crisi i modelli di formazione planetaria, perché un pianeta così massiccio avrebbe dovuto accumulare gas e diventare un gigante, non restare una Mega-Terra.

Gli astronomi hanno ormai scoperto più di 8.000 esopianeti, abbastanza da costruire un vero catalogo di mondi molto diversi tra loro.

Ci sono le Sub-Terre, più piccole di Marte, le Super-Terre rocciose, i Giove caldi stretti in orbite vicinissime alle loro stelle e perfino giganti gassosi così leggeri e gonfi da essere soprannominati pianeti “zucchero filato”.

A 87 anni luce da noi, GJ 523b combina un raggio 2,55 volte quello terrestre con una massa di circa 23,5 Terre. Per i modelli di formazione planetaria è un caso difficile da spiegare.

Una Mega-Terra “fuori catalogo”

Il pianeta GJ 523b, distante circa 87 anni luce, non si inserisce bene in nessuna delle famiglie già note.

I ricercatori guidati da Max Kroft dell’Università del Wisconsin-Madison lo hanno quindi definito informalmente una Mega-Terra: è un pianeta roccioso grande circa due volte e mezzo il nostro, ma con una massa che supera di oltre venti volte quella terrestre.

Il dato è insolito soprattutto per la combinazione tra dimensioni e massa. Pianeti molto densi esistono, ma di norma sono corpi rocciosi piccoli, più vicini per scala alla Terra o a Mercurio. GJ 523b porta quella densità in una categoria dimensionale decisamente più ingombrante.

La classificazione degli esopianeti nasce proprio dal confronto tra grandezza, massa e composizione. Le Super-Terre, per esempio, sono mondi rocciosi con una massa compresa indicativamente tra 2 e 10 volte quella terrestre. GJ 523b arriva invece a circa 23,5 masse terrestri: abbastanza da spingersi ben oltre quella categoria senza assumere, per quanto osservato, l’identità di un gigante gassoso.

Come TESS e WIYN hanno misurato GJ 523b

La scoperta mostra anche quanto conti l’incontro tra strumenti diversi. Le prime osservazioni sono state effettuate con TESS, il telescopio spaziale della NASA specializzato nella ricerca di pianeti attraverso il metodo del transito: quando un pianeta passa davanti alla propria stella, ne attenua leggermente la luce e lascia una firma misurabile.

Le osservazioni sono poi proseguite con il telescopio WIYN in Arizona. Combinando i dati, gli astronomi hanno stimato per GJ 523b un raggio pari a 2,55 volte quello della Terra e una massa di circa 23,5 masse terrestri. Il pianeta completa inoltre un’orbita attorno alla sua stella ogni 17,75 giorni.

C’è un altro dettaglio che rende il quadro ancora più curioso: GJ 523b sarebbe relativamente giovane, con un’età stimata di quasi 170 milioni di anni. Dimensioni, massa ed età finiscono così per comporre un profilo che i modelli attuali faticano a sistemare.

Perché non è diventato un gigante gassoso?

Il problema nasce da ciò che, secondo i modelli di formazione planetaria, ci si aspetterebbe da un corpo tanto massiccio.

Un pianeta che supera di molto la massa terrestre dovrebbe riuscire ad attirare grandi quantità di gas, soprattutto idrogeno, continuando a crescere fino ad avvicinarsi alla categoria dei giganti gassosi come Giove.

GJ 523b, invece, risulta roccioso nonostante una massa superiore a venti Terre. È proprio questa anomalia a renderlo interessante: non basta aggiungere una nuova etichetta al catalogo degli esopianeti, bisogna capire quale processo abbia permesso a un mondo tanto massiccio di evitare il percorso previsto.

Lo studio è disponibile su arXiv ed è in via di pubblicazione su The Astronomical Journal. Per gli autori, trovare altri pianeti con caratteristiche simili sarà decisivo: un singolo caso può essere un’eccezione, mentre una piccola popolazione di Mega-Terre potrebbe far emergere regolarità oggi ancora invisibili.