Un team di ricerca guidato dall’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) ha scoperto per la prima volta un “legame genetico” tra la stella madre e i suoi pianeti, in grado di determinare la nascita, l’evoluzione dinamica e la futura stabilità dell’intero sistema planetario. Lo studio, pubblicato oggi su «Nature Astronomy», analizza la popolazione dei sistemi multi-pianeta e rivela che si dividono in due distinte famiglie, nate attorno a stelle diverse tra loro. Questo risultato ha importanti implicazioni per la comprensione dell’evoluzione dei sistemi planetari e della loro capacità di ospitare forme di vita.
Due famiglie di sistemi planetari
Le stelle di massa inferiore a quella del Sole e con metallicità subsolare tendono a ospitare sistemi compatti, caratterizzati da livelli più bassi di eccitazione dinamica e da pianeti più piccoli ma più numerosi. Al contrario, le stelle più massicce, con metallicità solare o superiore, tendono a ospitare sistemi con un numero inferiore di pianeti, ma più massicci e distribuiti su orbite più ampie. Questi sistemi presentano una maggiore eccitazione dinamica, probabilmente dovuta a instabilità gravitazionali che possono espellere alcuni dei pianeti formatisi inizialmente.
Un legame che definisce il destino
«La domanda fondamentale da cui siamo partiti è stata: cosa determina le caratteristiche dei sistemi planetari come li vediamo oggi? Vengono stabilite alla nascita o sono scolpite dall’evoluzione nel tempo? La verità, alla fine, si è rivelata stare nel mezzo», spiega Diego Turrini, ricercatore dell’Inaf e co-primo autore dell’articolo. «I nostri risultati mostrano che esiste un legame genetico tra i sistemi planetari e le loro stelle e che, in funzione della stella attorno cui nascono, questo legame ne determina anche il destino». Le variazioni, anche contenute, nell’ambiente di formazione planetaria, possono cambiare radicalmente la natura del sistema in formazione e la sua evoluzione futura, determinando se questa sia caratterizzata da fasi di marcata instabilità e da impatti giganti.
Per poter provare questa ipotesi, è stata essenziale una serie di simulazioni numeriche che hanno esplorato l’evoluzione di sistemi planetari con diverse condizioni iniziali. «Gli scenari che meglio riproducono le proprietà dinamiche della famiglia di sistemi ampi e massivi sono quelli in cui i sistemi sono instabili fin dalla nascita», sottolinea Danae Polychroni, ricercatrice dell’Inaf che ha seguito questa parte dello studio. «La maggiore abbondanza di materiale da cui formare i pianeti attorno alle loro stelle ospite fa sì che questi nascano troppo grandi, impedendo al sistema di rimanere stabile».
La scoperta chiarisce come l’ambiente stellare nativo influisca direttamente sul destino dei pianeti e sulla sopravvivenza di mondi potenzialmente in grado di ospitare la vita. La conoscenza di questo legame genetico costituisce una chiave di lettura essenziale per orientare la ricerca di architetture planetarie simili al Sistema solare e di pianeti potenzialmente abitabili come la Terra.
