Esistono mondi così leggeri da sembrare quasi impossibili. Due pianeti super puff appena confermati hanno una densità inferiore a quella dello zucchero filato, pur essendo grandi quanto Giove. La notizia arriva da un team internazionale guidato dall’Università di Oxford, e francamente è una di quelle cose che costringono a rileggere la frase due volte prima di crederci davvero.

I due pianeti, catalogati come TOI-791 b e TOI-791 c, orbitano attorno a una stella di tipo F7 situata a circa 1.110 anni luce dalla Terra, nella costellazione meridionale del Pesce Volante. Le dimensioni sono paragonabili a quelle di Giove, ma la massa è una frazione ridicola. Per dare un’idea concreta: TOI-791 b ha una densità di appena 0,038 grammi per centimetro cubo. Giove, per confronto, arriva a 1,33 grammi per centimetro cubo. Lo zucchero filato si aggira intorno a 0,05. Questi pianeti super puff sono letteralmente meno densi di un dolce da luna park.

La scoperta, pubblicata sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, è il frutto di otto anni di osservazioni e di una collaborazione tra l’Università di Oxford, l’Université Côte d’Azur e l’Università di Birmingham. Il tutto reso possibile anche grazie ai volontari del progetto Planet Hunters TESS, che nel 2019 e nel 2023 avevano segnalato i due candidati analizzando i dati del telescopio spaziale TESS della NASA.

Fratelli cosmici legati da una danza gravitazionale

La cosa davvero affascinante è che questi due pianeti super puff non sono solo vicini di casa. Gli scienziati ritengono che si siano formati insieme, dallo stesso disco di gas e polvere che circondava la loro giovane stella. Sono collegati da una configurazione orbitale piuttosto rara chiamata risonanza orbitale 5:3: per ogni cinque orbite completate dal pianeta interno, quello esterno ne completa quasi esattamente tre. Questa interazione gravitazionale reciproca produce piccole variazioni misurabili nei tempi di transito, ed è proprio analizzando queste variazioni che il team ha potuto stimare la massa di ciascun pianeta.

Solo quattro altri sistemi planetari conosciuti contengono più di un pianeta super puff, il che rende il sistema TOI-791 un caso di studio eccezionale. La dottoressa George Dransfield dell’Università di Oxford, prima autrice dello studio, ha sottolineato come trovare due di questi pianeti nello stesso sistema sia un evento estremamente raro, e rappresenti un’opportunità unica per comprendere la formazione e l’evoluzione dei sistemi planetari.

Dall’Antartide al James Webb: il futuro della ricerca

Un contributo decisivo alla scoperta è arrivato da un luogo che non verrebbe subito in mente quando si pensa all’astronomia: l’Antartide. Il telescopio ASTEP, situato presso la Stazione Concordia, ha sfruttato le lunghe notti polari invernali per osservare senza interruzioni i transiti dei due pianeti, ciascuno della durata di oltre 11 ore. Secondo i ricercatori, si tratta dei transiti planetari continui più lunghi mai osservati completamente da terra.

Ma come si formano esattamente i pianeti super puff? La teoria principale suggerisce che possiedano enormi atmosfere ricche di idrogeno ed elio, accumulate quando i pianeti si trovavano in regioni più fredde e distanti dalla stella, dove il gas poteva aggregarsi rapidamente attorno a un nucleo solido. Per verificare questa ipotesi, il team ha già in programma osservazioni con il James Webb Space Telescope, con l’obiettivo di analizzare la composizione chimica delle loro atmosfere gonfie e cercare tracce di carbonio, azoto e ossigeno.

Come ha evidenziato il professor Tristan Guillot dell’Université Côte d’Azur, questi sistemi multi planetari sono complessi e le interazioni gravitazionali tra i pianeti evolvono su scale temporali di decenni. Portare insieme dati dall’Antartide, dai telescopi spaziali e dagli osservatori sparsi su più continenti è stato essenziale per svelare la vera natura di questi mondi straordinari. E la sensazione è che la storia dei pianeti super puff sia appena cominciata.

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Nemmeno il più potente telescopio spaziale mai costruito riesce a vedere cosa si nasconde sotto la foschia di Kepler-51d. Questo esopianeta, che orbita attorno a una stella nella costellazione del Cigno a circa 2.615 anni luce dalla Terra, è avvolto in uno strato di foschia talmente denso da risultare praticamente impenetrabile. Le osservazioni condotte con il James Webb Space Telescope (JWST), pubblicate il 16 marzo 2026 sull’Astronomical Journal, hanno confermato che questa barriera potrebbe essere una delle più estese mai rilevate su un pianeta, con dimensioni paragonabili al raggio terrestre.

Kepler-51d appartiene a una categoria rarissima di mondi chiamati super-puff, pianeti dalle dimensioni simili a Saturno ma con una massa appena poche volte superiore a quella della Terra. Tradotto in parole semplici: sono enormi ma incredibilmente leggeri, con una densità che ricorda quella dello zucchero filato. Il sistema di Kepler-51 ne ospita addirittura tre, il che rende tutto ancora più bizzarro. Come ha spiegato Jessica Libby-Roberts, ricercatrice della Penn State e prima autrice dello studio, spiegare la formazione di uno solo di questi pianeti è già complicato. Averne tre nello stesso sistema è qualcosa che sfida ogni modello conosciuto di formazione planetaria.

Perché Kepler-51d non dovrebbe esistere (almeno secondo le teorie attuali)

La regola generale dice che i giganti gassosi si formano lontano dalla propria stella, dove le condizioni favoriscono l’accumulo di gas attorno a un nucleo denso. Kepler-51d fa esattamente il contrario. Sembra privo di un nucleo massiccio e orbita a una distanza dalla sua stella paragonabile a quella di Venere rispetto al Sole. In più, la stella Kepler-51 è piuttosto attiva, e i suoi venti stellari dovrebbero soffiare via i gas leggeri dell’atmosfera del pianeta. Eppure il pianeta è ancora lì, gonfio e inspiegabile.

Per cercare di capire la composizione atmosferica di Kepler-51d, il team ha sfruttato la tecnica del transito: quando il pianeta passa davanti alla sua stella, la luce stellare attraversa la sua atmosfera e porta con sé le impronte chimiche dei gas presenti. Il JWST, con il suo spettrografo nel vicino infrarosso, avrebbe dovuto fornire dati molto più dettagliati rispetto a Hubble. E invece niente. Nessun segnale distinguibile. La foschia è così spessa da assorbire tutte le lunghezze d’onda analizzate, impedendo qualsiasi lettura utile. Come ha sottolineato Suvrath Mahadevan, coautore dello studio, la situazione ricorda quella di Titano, la luna di Saturno avvolta da idrocarburi, ma su una scala enormemente più grande.

Anelli, foschia o qualcosa di completamente diverso?

Il gruppo di ricerca ha valutato anche ipotesi alternative. Una delle più intriganti riguarda la possibile presenza di anelli attorno al pianeta, che potrebbero bloccare la luce stellare e far apparire Kepler-51d più grande e meno denso di quanto sia realmente. Tuttavia i dati non combaciano del tutto con questo scenario: la quantità di luce bloccata aumenta in modo lineare con le lunghezze d’onda più lunghe, un comportamento che si spiega meglio con una foschia estremamente densa. Gli anelli, per funzionare come spiegazione, dovrebbero essere composti di materiali molto specifici e inclinati con un’angolazione perfetta. Possibile, ma piuttosto improbabile.

Le prossime mosse prevedono l’analisi dei dati JWST relativi a un altro pianeta dello stesso sistema, Kepler-51b, per capire se tutti i super-puff condividono atmosfere così opache o se Kepler-51d rappresenta un caso isolato. Ogni nuovo pezzo del puzzle aiuta a comprendere meglio non solo questi mondi alieni, ma anche il posto che il nostro sistema solare occupa nel quadro più ampio dell’universo. E a quanto pare, quel quadro è molto più strano di quanto chiunque avesse immaginato.

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