Le tracce di un pianeta divorato dalla sua stella

Le tracce chimiche di un pianeta scomparso

Studiando gli spettri della stella, gli astronomi hanno osservato una quantità insolitamente elevata di litio nella sua atmosfera. Questo elemento tende in genere a diminuire nelle stelle nel corso del tempo, poiché viene distrutto nelle regioni interne più calde. Trovare una quantità così elevata di litio in una stella come TOI-5882 è inaspettato. Il materiale planetario contiene in genere molto più litio rispetto alle stelle, pertanto questa abbondanza potrebbe essere il risultato dell’inglobamento di un pianeta da parte di una stella, che l’avrebbe così arricchita di litio.

Per essere sicuri, i ricercatori hanno confrontato la stella con oltre 60 altre stelle simili e hanno scoperto che il suo contenuto di litio è tra i più elevati mai osservati nel campione analizzato. La spiegazione più plausibile è che la stella abbia inghiottito un pianeta relativamente grande, con una massa compresa tra quella di una super-Terra e quella di Nettuno.

Quando un pianeta viene assorbito, il materiale di cui è composto si mescola con gli strati esterni della stella. In questo modo, elementi come il litio possono lasciare una traccia osservabile nell’atmosfera della stella per milioni di anni, consentendo agli astronomi di ricostruire gli eventi del passato.

Banchetti planetari

Questo fenomeno è noto come planetary engulfment (in italiano "inghiottimento planetario”). Il caso di TOI-5882 non è il primo in cui gli astronomi hanno sospettato che una stella abbia divorato uno dei suoi pianeti. Negli ultimi anni sono stati individuati diversi sistemi stellari che presentano tracce chimiche compatibili con questo fenomeno, come ad esempio abbondanze anomale di litio o di altri elementi presenti solitamente nei pianeti rocciosi. 

Nel 2023, un gruppo di ricercatori guidato dal MIT ha osservato, per la prima volta e quasi in tempo reale, una stella gigante rossa mentre inghiottiva un pianeta situato molto vicino ad essa. L’evento è stato rilevato grazie a un improvviso aumento della luminosità della stella, seguito da una prolungata emissione nell’infrarosso prodotta dal materiale espulso durante la collisione.

Questo destino toccherà anche ad alcuni pianeti del nostro sistema solare. Infatti, tra circa cinque miliardi di anni, quando il Sole avrà esaurito l’idrogeno presente nel suo nucleo e si sarà gonfiato trasformandosi in una gigante rossa, Mercurio e Venere (e forse anche la Terra) saranno quasi certamente inglobati.

Una complice

Nel caso di TOI-5882, tuttavia, non stiamo osservando la collisione in sé, bensì gli effetti chimici che essa potrebbe aver avuto sulla stella.

Inoltre, a differenza di quanto accadrà al nostro Sole e ai pianeti interni del sistema solare, TOI-5882 non ha ancora raggiunto quello stadio evolutivo di espansione da distruggere il pianeta. Per questo motivo, è stato ipotizzato che vi sia qualche altro personaggio in gioco che abbia aiutato la stella ad abbuffarsi.

A sostegno di questa ipotesi vi è la presenza nel sistema di una nana bruna molto massiccia che orbita vicino alla stella. La sua gravità potrebbe aver perturbato le orbite di eventuali pianeti interni, spingendo uno di essi verso la stella fino a farlo entrare in collisione con essa.

Il processo di inghiottimento è estremamente rapido su scala cosmica e può concludersi nel giro di poche settimane, o addirittura di pochi giorni. È molto difficile osservarlo mentre avviene, pertanto gli astronomi ricorrono a metodi indiretti, ricostruendo questi fenomeni dalle tracce chimiche e dinamiche lasciate nelle stelle e nei loro sistemi planetari.

Studi come quello su TOI-5882 dimostrano che i sistemi planetari non sono strutture immobili, bensì caotiche. Nel corso di miliardi di anni, le orbite planetarie possono cambiare, alcuni mondi possono essere distrutti e le stesse stelle possono divorare i loro compagni.