"I pianeti si muovono in un valzer orbitale che si ripete in modo così preciso che può essere facilmente messo in musica", spiega il comunicato.
L'analisi, condotta dallo scienziato Rafael Luque dell'Università di Chicago, è stata pubblicata il 29 novembre su Nature.

"Questa scoperta diventerà un sistema di riferimento per studiare come i sub-Nettuno, il tipo più comune di pianeti al di fuori del sistema solare, si formano, si evolvono, di cosa sono fatti e se possiedono le giuste condizioni per sostenere l'acqua liquida in superficie," ha detto Luque.

 

Una rara risonanza

I sei mondi orbitano attorno a una stella conosciuta come HD110067, molto simile al Sole ma leggermente più piccola, che si trova a circa 100 anni luce di distanza dalla Terra nella costellazione settentrionale della Chioma di Berenice. I sei pianeti sono dei  mininettuno, cioè dei pianeti gassosi ma con una massa inferiore rispetto a Urano e Nettuno del nostro Sistema Solare.

Sebbene nel 2020 il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA avesse già rilevato più pianeti in orbita attorno a HD110067, con il metodo del transito, all’inizio l'esatta disposizione orbitale non era chiara. Il prof. Leleu ha spiegato: "Un transito avviene quando un pianeta, dal nostro punto di vista, passa davanti alla sua stella ospite bloccando una piccola frazione della luce stellare e creando un apparente calo della sua luminosità. Dalle prime osservazioni effettuate dal satellite TESS della NASA è stato possibile determinare che i due pianeti interni chiamati 'b' e 'c' hanno periodi orbitali rispettivamente di 9 e 14 giorni. Tuttavia, non era stato possibile trarre conclusioni per gli altri quattro pianeti rilevati poiché due di essi sono stati visti transitare una volta nel 2020 e una volta nel 2022 con un ampio intervallo di 2 anni nei dati e, gli altri due transitati solo una volta nel 2022". Tuttavia, combinando i dati del satellite ExOPlanet (Cheops) dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), il team ha scoperto la precisa danza gravitazionale. 

Mentre TESS mira a scansionare tutto il cielo poco a poco per trovare esopianeti di breve periodo, CHEOPS è una missione mirata che si concentra su una singola stella alla volta con squisita precisione. “Le nostre osservazioni CHEOPS ci hanno permesso di scoprire che il periodo del pianeta “d” è di 20,5 giorni. Inoltre, ha escluso molteplici possibilità per i restanti tre pianeti esterni, ‘e’, ‘f’ e ‘g’”, ha detto il Dr. Hugh Osborn, ricercatore CHEOPS presso l'Università di Berna, leader del programma di osservazione CHEOPS coinvolto nello studio e coautore della pubblicazione..

I sistemi multi-pianeta sono comuni nella nostra galassia ma quelli in “risonanza” sono molto meno frequenti. La risonanza avviene quando due o più corpi orbitanti hanno periodi di rivoluzione tali che il loro rapporto è esprimibile in frazioni di numeri interi e si influenzano gravitazionalmente a vicenda.

In questo caso, il pianeta più vicino alla stella compie tre orbite per ogni due del pianeta successivo, chiamata risonanza 3:2, uno schema che si ripete tra i quattro pianeti più vicini. Per i pianeti più esterni, lo schema è di quattro orbite per ogni tre del pianeta successivo, una risonanza 4:3.

Questo fenomeno può stabilizzare le orbite e proteggerle da perturbazioni gravitazionali. In questo sistema le "orbite risonanti sono solide come una roccia", dice il comunicato. 
I pianeti probabilmente hanno eseguito questa stessa danza ritmica da quando il sistema si è formato miliardi di anni fa, hanno detto gli scienziati.

Una finestra sul passato

 I sistemi in risonanza sono estremamente importanti da trovare perché raccontano agli astronomi la formazione e la successiva evoluzione del sistema planetario.

I pianeti attorno alle stelle tendono a formarsi in risonanza ma possono essere facilmente perturbati. Ad esempio, un pianeta molto massiccio, un incontro ravvicinato con una stella di passaggio o un evento di impatto gigantesco possono sconvolgere il delicato equilibrio. Di conseguenza, molti dei sistemi multi-pianeta conosciuti dagli astronomi non sono in risonanza ma forse lo erano in origine.

"Pensiamo che solo l'1% circa di tutti i sistemi rimanga in risonanza, e ancora meno mostrano una catena di pianeti in tale configurazione", ha detto Luque. Ecco perché HD110067 è speciale e invita a ulteriori studi: “Ci mostra la configurazione originaria di un sistema planetario che è sopravvissuto intatto”.

Ora gli scienziati si concentreranno su misurazioni più precise delle masse e delle orbite di questi pianeti per saperne di più.