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L’atmosfera di un pianeta extrasolare

Per la prima volta si è riusciti a rilevare la presenza di nuvole su un pianeta extrasolare, un pianeta, cioè, che appartiene a un altro sistema solare: un lavoro reso possibile dall’unione dei dati provenienti dal telescopio spaziale Hubblee dallo spettrografo ESPRESSO, del Very Large Telescope, in Cile. Il pianeta in questione è WASP-127b: il pianeta “b” della stella WASP-127, a 520 anni luce dalla Terra. È un pianeta che, per caratteristiche, assomiglia a Saturno, ma orbita molto vicino alla sua stella, tant’è che la temperatura in superficie è stimata essere attorno ai 1.000 °C.
 
Per questo motivo rientra nella categoria degli “hot Saturn”, ossia dei Saturno caldi. La quantità di radiazioni che arrivano dal suo sole, attorno al quale gira una volta ogni 4 giorni (la lunghezza di un anno, per WASP-127b), è circa 600 volte superiore rispetto a quella che riceve la Terra dal Sole. Le temperature elevate e le radiazioni fanno sì che il pianeta si “espanda” fino a un raggio 1,3 volte quello di Giove, pur avendo un quinto della sua massa. Caratteristiche che lo rendono uno dei pianeti più soffici mai scoperti, per i quali risulta relativamente semplice studiarne l’atmosfera.

Le nuvole. WASP-127b è stato scoperto e studiato grazie al metodo dei transiti, ossia si è aspettato che il pianeta passasse davanti alla sua stella per studiarne l’atmosfera, dopo avere filtrato le radiazioni della stella stessa – che attraversano nell’atmosfera del pianeta. Utilizzando le informazioni all’infrarosso ottenute grazie al telescopio spaziale Hubble con le misure nella luce visibile di ESPRESSO, gli astronomi sono riusciti a studiare diverse regioni dell’atmosfera del pianeta.
 
Il video qui sotto, relativo alla scoperta dei sette pianeti della stella TRAPPIST-1, illustra il metodo dei transiti.

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È stato così che sono state scoperte caratteristiche che nessuno si aspettava, riportate all’Europlanet Science Congress 2021: per prima cosa il fatto che il sodio, elemento tipico degli hot Saturn, è stato osservato a una quota più bassa del previsto; inoltre, il vapore acqueo, del quale si è trovato un forte segnale nell’infrarosso, non mostra alcun segnale nelle lunghezze d’onda del visibile.

Illustrazione - A sinistra: il Sole e le dimensioni relative della Terra e di Giove; a destra: la stella WASP-127 e il secondo pianeta scoperto in quel sistema, WASP-127b.

Illustrazione – A sinistra: il Sole e le dimensioni relative della Terra e di Giove; a destra: la stella WASP-127 e il secondo pianeta scoperto in quel sistema, WASP-127b.
© Université de Montreal

La spiegazione del fenomeno, scartate numerose ipotesi, sta nel fatto che potrebbe essere schermato da nuvole che nella luce visibile lo rendono opaco, mentre sono trasparenti in quella infrarossa.La ricerca è riuscita anche a mettere in luce la posizione delle nuvole all’interno dell’atmosfera: sembra che si trovino dove la pressione è tra 0,3 e 0,5 millibar. Tra gli elementi insoluti, la composizione delle nuvole, ancora avvolta nel mistero .

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