Gli astronomi sono sconcertati dall’esistenza di enormi giganti gassosi in orbita attorno a stelle distanti, pianeti così grandi e di vasta portata da sfidare le spiegazioni convenzionali su come si formano i pianeti. Una nuova ricerca, utilizzando i dati del James Webb Space Telescope (JWST), si è concentrata su tre di questi “super-Giove” situati a 130 anni luce di distanza, rivelando composizioni atmosferiche che sfidano le teorie prevalenti.
L’enigma dei giganti lontani
I pianeti in questione orbitano attorno a HR 8799, una stella nella costellazione di Pegaso, e hanno una massa da 5 a 10 volte superiore a quella di Giove. Anche le loro orbite sono eccezionalmente ampie, coprendo da 15 a 70 unità astronomiche (UA), il che significa che sono da 15 a 70 volte più lontane dalla loro stella di quanto la Terra lo sia dal Sole.
Il modello standard della formazione dei giganti gassosi, l’accrescimento del nucleo, suggerisce che i pianeti crescano da ammassi solidi in un disco protoplanetario, accumulando gradualmente gas. A distanze così grandi, questo processo dovrebbe essere troppo lento: i dischi si dissipano prima che questi mondi possano accumulare massa sufficiente. Un collasso gravitazionale alternativo (come il modo in cui si formano le nane brune), richiederebbe condizioni diverse.
JWST rivela le firme dello zolfo
Per distinguere tra questi scenari, il gruppo di ricerca ha analizzato le atmosfere dei tre pianeti più interni di HR 8799, alla ricerca di zolfo, un elemento rinchiuso nei grani solidi durante la formazione del pianeta. Il rilevamento dello zolfo indicherebbe l’accrescimento di materiale solido.
L’elevata sensibilità di JWST ha permesso ai ricercatori di isolare deboli segnali planetari dal bagliore della stella, rivelando forti prove di idrogeno solforato nei pianeti HR 8799 c e d, con un simile arricchimento di zolfo in tutti e tre. Ciò suggerisce che i pianeti si siano formati come Giove, nonostante fossero significativamente più massicci.
Efficienza inaspettata
La scoperta è sorprendente perché i pianeti mostrano livelli elevati di elementi pesanti (carbonio, ossigeno e zolfo) rispetto alla loro stella, il che implica un’incorporazione insolitamente efficiente di materiale solido.
“Non è possibile che la formazione planetaria sia così efficiente”, osserva l’astronomo Michael Meyer, evidenziando l’enigma. I dati suggeriscono che questi pianeti si sono formati rapidamente, sfidando le aspettative per ambienti lontani e freddi.
Implicazioni e ricerca futura
I risultati sollevano interrogativi sui limiti dell’accrescimento del nucleo e se il collasso gravitazionale potrebbe svolgere un ruolo più importante nella formazione di giganti gassosi massicci e distanti di quanto si pensasse in precedenza. Sono necessarie ulteriori indagini su altri sistemi per determinare se HR 8799 rappresenta un’anomalia o un fenomeno comune.
“È un enigma. Qui ci rimane davvero un mistero”, conclude Meyer, sottolineando la necessità di ulteriori ricerche per svelare la formazione di questi colossali esopianeti.
