Credit: David A. Aguilar (CfA)
Kepler-421b è il nuovo pianeta extrasolare, scoperto tra i dati rilevati dal telescopio della NASA Kepler, con l'intervallo dil transito più lungo mai osservato: un anno su Kepler-421B dura 704 giorni terrestri.
"Trovare Kepler-421B è stato un colpo di fortuna", ha dichiarato l'autore dello studio David Kipping, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, Massachusetts.
"Più lontano arriva un pianeta dalla sua stella e più è difficile rilevarne il transito dalla Terra".
Per un confronto, la Terra orbita intorno al Sole in 365 giorni terrestri, Marte 780 e il gigante gassoso GU PSC B impiega 80.000 anni terrestri per compiere un'orbita completa intorno a GU Psc, una nana rossa di classe spettrale M3 membro del gruppo AB Doradus. Ma la maggior parte degli oltre 1.800 pianeti extrasolari scoperti finora sono molto più vicini alle loro stelle ed hanno periodi orbitali molto brevi, nell'ordine di giorni o addirittura di ore.
Kepler-421B è grande più o meno come Urano, ossia circa quattro volte più grande della Terra, ed orbita a circa 177 milioni di chilometri da una nana arancione, una stella più fredda e meno luminosa del Sole, a circa mille anni luce da noi, nella costellazione della Lyra.
Utilizzando una tecnica particolare tecnica messa a punto da Kipping, chiamata Asterodensity Profiling, il team ha sfruttato la forma della curva di luce del transito per misurare l'eccentricità orbitale di Kepler-421B, ~ 0,04, quasi esattamente la stessa di Urano. A tutti gli effetti, quindi, il nuovo pianeta sembra un mondo molto simile ad Urano o Nettuno, con una temperatura superficiale stimata di -90° Celsius.
Nonostante Kepler abbia osservato la stessa porzione di cielo per 4,35 anni, è riuscito a catturare solo due transiti per Kepler-421B, a causa del suo periodo orbitale piuttosto lungo (generalmente sono richiesti almeno tre transiti per confermare un pianeta extrasolare).
Nel grafico qui sotto sono riassunti i due passaggi davanti alla stella madre, indicati rispettivamente in rosso e in blu.
Source: https://www.cfa.harvard.edu/~dkipping/kepler421.html
L'orbita del nuovo esopianeta si colloca oltre la cosiddetta "frost-line", ossia il confine virtuale che separa la regione entro la quale si formano i pianeti rocciosi da quella dove risiedono giganti gassosi, in cui l'acquai condensa in grani di ghiaccio che, a loro volta, si addensano insieme per originare i pianeti gassosi. Nel nostro Sistema Solare, ad esempio, questa linea passa idealmente tra Marte e Giove e divide i pianeti rocciosi interni (Mercurio, Venere, Terra e Marte) dagli esterni (Giove, Saturno, Urano e Nettuno).
Tale confine, tuttavia, non deve essere pensato statico nel tempo ma tende a spostarsi verso l'interno del sistema di pari passo con l'evoluzione del disco protoplanetario di una giovane stella.
"La frost-line è un limite fondamentale nella teoria della formazione dei pianeti. Riteniamo che tutti i giganti gassosi devono formarsi oltre questa distanza", spiega Kipping.
Dal momento, però, che diversi pianeti giganti gassosi scoperti si trovano molto vicino alle loro stelle, i teorici ritengono che devono esser migrati verso l'interno all'inizio della loro storia.
Ma Kepler-421b potrebbe essersi formato esattamente dove lo vediamo oggi e la sua frost-line di circa 3 milioni di anni, quando è nato il suo sistema, sarebbe rimasta pressoché invariata.
"Questo è il primo esempio di gigante gassoso potenzialmente non soggetto a migrazione, scoperto con il metodo del transito", aggiunge Kipping.
Il nuovo studio è stato accettato per la pubblicazione sulla rivista The Astrophysical Journal.
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