Negli ultimi anni, gli astronomi hanno esaminato molti altri sistemi stellari. Hanno trovato ampie prove di "caldo Giove", quei giganti gassosi che sono vicini alla loro stella madre, e "super-Terra", mondi rocciosi più grandi della Terra, ma più piccoli di Nettuno. Ma, nonostante tutte le loro ricerche e tutte le scoperte, c'è solo un sistema stellare che include entrambi.
Il sistema si chiama WASP-47 e in realtà ha tre pianeti vicino alla stella: caldo Giove, caldo super-Terra e caldo Nettuno. Allo stesso tempo, gli altri circa 100 quelli trovati da Giove non hanno alcun compagno nella forma (almeno) della super-Terra. Cosa c'è di sbagliato in loro?
Nuove ricerche suggeriscono che sono molto difficili da trovare, perché le super-terre sono molto facilmente distrutte.
"Io sostengo che l'assenza di compagni di super-Terra per il Giove caldo è la prova che la maggior parte di questi pianeti ha avuto forti effetti gravitazionali da altri pianeti o stelle nel passato. Sono inviati a orbite molto eccentriche, come le comete, e quindi le loro orbite circolano nel tempo ", ha detto l'autore principale Alexander James Mustil, scienziato senior di astronomia e fisica all'Università di Lund in Svezia, in una e-mail a Discovery News. "Durante la fase di alta eccentricità, distruggono tutte le super-terre che ruotano vicino a una stella, di solito causando loro di scontrarsi con una stella o il pianeta stesso."
La maggior parte delle ipotesi di Mustill sono costituite da una simulazione di come i sistemi exoplanetari appaiono e di come i pianeti si muovono sotto la forza della gravità reciproca. I calcoli sono stati confrontati con i sistemi reali degli esopianeti per vedere se riflettono la realtà.
Parte del suo lavoro relativo a ciò che sta accadendo con i pianeti è molto difficile da capire. Per esempio, i pianeti le cui orbite si trovano lontano dalle loro stelle e non li attraggono tanto (o quanto spesso li attraversano). Questi sono i metodi di base per il rilevamento dei pianeti.
"Considero i sistemi di super-Terre a distanza ravvicinata e chiedo cosa succederebbe se aggiungessi vari corpi aggiuntivi in ampie orbite nel sistema. Per esempio, pianeti giganti come Giove o stelle doppie ", disse Mastil.
"Credo che circa il 25% di questi sistemi super-terrestri saranno destabilizzati e inizieranno a scontrarsi tra loro. Rispondere al problema inverso: considerando ciò che vediamo nei sistemi super-terrestri, come fanno alcuni di loro a ottenere dei pianeti giganti esterni? Questo è un problema molto più complicato e il lavoro continua fino ad oggi. " Questo, ovviamente, non spiega come WASP-47 sia riuscito a ottenere entrambi gli oggetti, ma Mastil sostiene che in questo caso non c'era un'eccentricità elevata della migrazione. Invece, il caldo Giove si mosse ipoteticamente più vicino alla stella a causa dell'interazione gravitazionale con il disco che la formò. (Queste sono due teorie in competizione su come si formano i pianeti, ma comunque Mustil ha detto che la rarità di WASP-47 suggerisce che l'alta eccentricità della migrazione è il meccanismo dominante).
Mastilla ha molte idee su cosa studiare dopo. Alcuni pensieri includono la modellazione di come i pianeti si formano in un disco protoplanetario prima di eseguire la stessa simulazione (che attualmente si basa su pianeti completamente formati), o per simulare accuratamente una reazione di come i pianeti si incontrano l'un l'altro.
"Possono battersi a vicenda in modo così veloce da potersi dividere a vicenda e non fondersi in quelli più grandi", ha detto Mustil. "Sarebbe bello simulare la nascita e la morte dei pianeti dalla polvere alla polvere!".
