Rendering del panorama di un satellite roccioso in orbita attorno al pianeta mediano di υ Andromedae (© Kristoph Kulmann) Anni fa si è sentito parlare, anche per televisione, di un sistema planetario scoperto attorno alla υ Andromedae, una stellina di quarta grandezza a mala pena visibile a occhio nudo dai cieli suburbani. A essere onesti scoperte come queste, che spesso finiscono al centro di tenzoni tra conferme e smentite, non fanno più molta notizia, se non fosse per il fatto che stavolta ci troveremmo di fronte non a un singolo, ma a ben 3 pianeti di massa compresa tra 0.7 e 4.6 volte quella di Giove. I pianeti extra solari non vengono di norma scoperti nei pressi della stella cui orbitano in modo diretto: sarebbe un compito oltremodo arduo persino con le tecnologie d'avanguardia. Un pianeta come Giove, dotato degli stessi parametri orbitali, che dovesse orbitare attorno a un astro identico al Sole che, poniamo, si trovi alla distanza di 50 anni luce, apparirebbe della 28ª grandezza e anche durante la massima elongazione non si discosterebbe mai per più di 3 decimi di secondo d'arco dalla stella. Se da un lato si può pensare che dati come questi siano alla portata di strumenti come l'HST, dotato senza dubbio di una risoluzione eccellente, dall'altro si tenga presente che un oggetto così debole e angolarmente vicino verrebbe inesorabilmente inglobato dalla luce della stella che nel nostro esempio risulterebbe quasi un miliardo di volte maggiore! Si procede quindi con un metodo indiretto che consiste nel vagliare i piccoli spostamenti periodici dell'astro perturbato da presunti oggetti orbitanti. Quando formuliamo la prima legge di Keplero siamo soliti affermare che il Sole occupa uno dei fuochi dell'ellisse. In realtà è il baricentro del sistema Sole-pianeta a occupare il fuoco. Se nel caso della Terra il baricentro del sistema coincide praticamente col centro del Sole, lo stesso non si può affermare nel caso di Giove per il quale questo si viene a trovare esternamente alla nostra Stella, sia pur a essa vicinissimo. Ne consegue che se — come siamo soliti dire — Giove ruota attorno al Sole in 12 anni, anche il Sole percorre, nello stesso periodo, una minuscola orbita attorno a questo punto prossimo alla sua superficie. Osservata alla distanza di molti anni luce e, tanto per fissare le idee, nello stesso piano dell'eclittica, la nostra Stella apparirebbe quindi oscillare avanti e indietro e ciò si tradurrebbe in un piccolo spostamento periodico delle sue linee spettrali per effetto Doppler: è proprio questo che osservano gli astronomi e che tradisce la presenza di un compagno invisibile. Dal periodo e dall'entità dello spostamento si può successivamente dedurre sia la massa sia la distanza del pianeta dalla stella. Talvolta, come nel caso di υ Andromedae, può capitare che le oscillazioni spettrali non siano semplici, ma modulate dalla sovrapposizione di più periodi, cosa che rivela automaticamente la presenza di più pianeti situati in orbite differenti.
Panorama di un satellite attorno al pianeta esterno di υ And (© K. Kulmann) Ypsilon Andromedae è una stella di classe spettrale F8 appartenente alla Sequenza Principale distante e 44 anni luce. La temperatura superficiale è quindi un po' più alta di quella del Sole, vale a dire 6250°K — contro i 5800°K della nostra stella — e ha una luminosità oltre 3 volte superiore. Ovviamente è anche più massiccia, circa 1.3 volte più del Sole, e ha un diametro maggiore del 60%. Come la maggior parte delle stelle accompagnate da pianeti, anche questa è molto ricca di metalli (ossia di elementi più pesanti dell'elio): il rapporto ferro / idrogeno, ad esempio, è il 34% maggiore che nel Sole. È innanzi tutto una stella doppia che possiede un debole compagno di 12-esima; si tratta di una stellina rossa di classe spettrale avanzata (M4.5) che orbita attorno alla principale in 17.000 anni a una distanza di 750 Unità Astronomiche (UA).
I tre pianeti orbitanti, come abbiamo visto, sono tutti più o meno della taglia di Giove; il più interno, noto per la verità sin dal 1996 e di massa pari al 70 per cento del nostro pianeta gigante, è una vera...trottola: ruota attorno alla stella in soli 4 giorni e mezzo! A titolo di confronto si rammenti che Mercurio, così chiamato dagli antichi per la velocità con cui si muove in cielo, compie la sua orbita in 88 giorni. D'altra parte si trova a sole 0.06 UA dalla stella, per cui deve tenere questo ritmo se non vuole caderci sopra! Il pianeta mediano, di massa doppia a quella di Giove, percorre la sua orbita in 8 mesi a una distanza di 0.83 UA. Quello più esterno, infine, è un gigante di 4.6 volte la massa di Giove e percorre un orbita molto eccentrica in 3 anni e mezzo a una distanza media di 2.5 UA.
Interessanti sono altresì le stime di temperatura superficiale effettuate per questi pianeti: per quello più interno è di circa 2000°C (un po' caldo!); per quello mediano è di 85°C, mentre per quello esterno siamo sui -40°C (freddo sì, ma temperature del genere si registrano anche sulla Terra!).
I pianeti gioviani, come noto, sono spesso accompagnati da un corteggio di lune rocciose. Qui la fantasia di molti artisti si è giustamente sbizzarrita: anche se non potremo mai visitare personalmente questi remoti e inospitali mondi, possiamo almeno realisticamente figurarceli come potrebbero apparire (per una suggestiva immagine di SpaceArt clicca qui).
Da Nuovo Orione, "Stelle e Profondo Cielo" (Novembre 1999)