James Webb fa una scoperta sui pianeti erranti

Le scoperte del James Webb Space Telescope (JWST) continuano ad ampliare i confini della nostra comprensione dell’Universo. Recentemente, questo telescopio ne ha identificato una mezza dozzina pianeti erranti (o erranti). nella nube molecolare di Perseo, a circa 960 anni luce dalla Terra. Questi pianeti non orbitano attorno ad alcuna stella e sembrano sfidare la nostra conoscenza di come si formano i mondi nello spazio. Cosa sono esattamente questi oggetti misteriosi e perché stanno sconvolgendo la nostra comprensione dei pianeti e delle stelle?

Le scoperte del telescopio James Webb

IL pianeti errantia volte chiamati pianeti orfani o pianeti erranti, sono oggetti celesti che si muovono liberamente nello spazio senza orbitare attorno a una stella come fa la nostra Terra attorno al Sole. Sono veri e propri vagabondi dello spazio che si muovono da soli attraverso le vaste distese interstellari. Questi pianeti sono generalmente simili per massa e composizione ai pianeti giganti come Giove.

Il JWST ha recentemente rilevato sei di questi pianeti in una regione chiamata NGC 1333situato nella nube molecolare di Perseo. Questa zona è ricca di gas e polvere, che fornisce le condizioni ideali per la formazione di stelle e pianeti. Tra i nuovi pianeti, il più piccolo ha una massa equivalente a circa cinque volte quella di Giove mentre il più grande è dieci volte più massiccio del gigante gassoso del nostro Sistema Solare. Uno di questi pianeti erranti è addirittura circondato da un disco di gas e polveri, un fenomeno generalmente associato alla formazione di lune o mini-pianeti.

Usando la sua eccezionale sensibilità, l’osservatorio ha anche contribuito a rivelare indizi affascinanti sulla loro origine.

Due modi per formare i pianeti: dall’alto verso il basso o dal basso verso l’alto

Questa non è la prima volta che il JWST rileva tali pianeti. Nel 2023, gli astronomi hanno identificato circa 40 coppie di pianeti giganti che fluttuano nella Nebulosa di Orione. Tuttavia, le recenti scoperte su NGC 1333 sono particolarmente intriganti, poiché mostrano che questi pianeti si formano in modo diverso dagli altri mondi conosciuti in collassando direttamente dal gas interstellare, proprio come le stelle.

Nel dettaglio, tradizionalmente, si pensava che i pianeti si formassero attraverso un processo chiamato dal basso verso l’alto dove piccole particelle di polvere e ghiaccio si aggregano per formare embrioni planetari, che poi diventano pianeti accumulando gas e materiali in un disco protoplanetario attorno a una stella. È così che si sono formati i pianeti del Sistema Solare, come la Terra e Giove.

Tuttavia, i pianeti fluttuanti scoperti da JWST si formano attraverso un processo inverso, chiamato su e giù. Invece di formarsi lentamente da piccole particelle, nascono direttamente dal collasso gravitazionale di una nube di gas e polvere, proprio come le stelle. Questo processo rapido e massiccio è simile a quello delle nane brune, oggetti che non sono né stelle né pianeti.

Anche l’assenza di pianeti fluttuanti con massa inferiore a cinque Giove in NGC 1333 suggerisce a confine naturale a questo metodo di allenamento top-down. Al di sotto di questa massa il processo non sembra avvenire, il che potrebbe spiegare perché questi oggetti non sono più piccoli.

Un confine sfumato tra stelle, pianeti e nane brune

Le scoperte di James Webb sfidano quindi le rigide definizioni di stelle, pianeti e nane brune. Per essere classificato come stella, un oggetto deve essere sufficientemente massiccio da sostenere reazioni di fusione nucleare al suo nucleo, convertendo l’idrogeno in elio e producendo energia. Per questo le stelle più piccole devono avere circa 93 volte la massa di Giove.

Al di sotto di questa soglia ci sono le nane brune, oggetti che sono troppo massicci per essere pianeti, ma non abbastanza massicci per essere stelle. Le nane brune possono bruciare brevemente il deuterio, un isotopo dell’idrogeno, ma non abbastanza da essere considerate vere stelle. I pianeti erranti si troverebbero quindi da qualche parte tra i due, formati come le stelle, ma troppo piccoli per innescare la fusione nucleare.

I ricercatori ora vogliono studiare questi oggetti in modo più dettagliato per saperne di più sulla loro composizione e storia. Questo lavoro potrebbe rivelare indizi sui processi di formazione stellare e planetaria in ambienti estremi, il che offrirebbe una nuova prospettiva sull’evoluzione del nostro sistema solare.

La ricerca è stata accettata per la pubblicazione su The Astronomical Journal. Una prestampa è disponibile su arXiv.org.