15.11.15

VENTI EXTRASOLARI

Ormai la risoluzione degli strumenti dedicati alla ricerca ed allo studio dei pianeti extrasolari ha raggiunto altissimi livelli, così come le tecniche ingegnose che gli astronomi utilizzano per ottenere quante più informazioni possibili da questi strani e nuovi mondi.
Per la prima volta un team di astronomi è riuscito a calcolare con precisione la velocità del vento su un pianeta orbitante attorno ad un'altra stella, sia nell'emisfero notturno sia in quello diurno.
La stella in questione è HD 189733 ed è distante circa 63 anni luce dal Sole, in direzione della costellazione della Volpetta. Il pianeta, noto come HD 189733b, appartiene alla categoria degli Hot Jupiters ( pianeti della taglia del nostro Giove ma roventi, in quanto orbitano estremamente vicino alla loro stella): 1250°C di temperatura, 10% più grande di Giove ed un anno che dura appena 2.2 giorni terrestri. Si trova inoltre talmente vicino alla sua stella (0,03 UA - 4.5 milioni di km) da rivolgerle perennemente lo stesso emisfero a causa della potentissima interazione gravitazionale tra i due corpi celesti.
In passato erano già state effettuate misure della velocità del vento su alcuni pianeti extrasolari, ma si tratta di misure statistiche e riguardanti un solo emisfero; mancava dunque una misura precisa e globale dei venti.
In questo studio la velocità del vento è stata misurata indipendentemente su entrambi gli emisferi del pianeta e ciò ha permesso di comprendere la sua reale direzione: da ovest verso est.
La velocità dei venti su HD 189733b ha dell'incredibile, risultando oltre 20 volte maggiore del vento più forte mai misurato sulla Terra: 8690 km/h (2,2 Km/s) dall'emisfero diurno a quello notturno.
Ma come si è arrivati a questa incredibile scoperta?
Partendo dal presupposto che il disco di una stella è più brillante al centro rispetto alle zone periferiche (esattamente come si nota osservando il disco solare...), il sensibilissimo spettrometro HARPS ha osservato il pianeta durante differenti momenti del transito di fronte alla sua stella.
Conseguentemente HARPS ha rilevato una quantità di luce filtrata dall'atmosfera del pianeta differente nei vari momenti del transito: l'atmosfera del pianeta bloccherà più luce stellare in corrispondenza delle zone periferiche del disco stellare, rispetto a quella filtrante durante il transito al centro del disco stellare. Per osservare al meglio il fenomeno è stata osservata la variazione della luce prodotta dal sodio, elemento presente in quantità nell'atmosfera del pianeta e particolarmente adatto allo scopo.
A queste osservazioni si sono sommate quelle che hanno misurato lo spostamento dell'atmosfera del pianeta, verso di noi o nel senso opposto, durante il transito. Tale spostamento, spettroscopicamente assimilabile a quello che fa variare l'intensità del suono di una sirena rispetto ad un ascoltatore fermo e noto come effetto Doppler, ha permesso di calcolare con precisione la velocità dei venti all'interno dell'atmosfera. Il legame tra la luce che filtra attraverso l'atmosfera ed il movimento dell'atmosfera stessa secondo l'effetto Doppler è molto stretto: tale luce sarà un po' più blu (frequenza maggiore) se l'atmosfera ruota verso di noi ed un po' più rossa (frequenza minore) se l'atmosfera ruota in senso opposto a noi, cioè verso la stella.
In definitiva, si è utilizzata la differenza di frequenza della luce nei due casi precedenti per comprendere la velocità dei venti di HD 189733b.
Il team si augura di poter utilizzare questo metodo su molti altri esopianeti giganti (per fare pratica ed affinarlo), per poi utilizzarlo anche per esopianeti terrestri.

Il pianeta in questione è famoso anche per numerosi altri motivi: sappiamo con certezza il suo colore reale (2013), è stato il secondo mondo extrasolare su cui è stata rilevata acqua  (2007), il primo su cui
è stato rilevato il metano (2008), seguito da CO2 e CO (2008). E' anche il primo pianeta extrasolare di cui si è ottenuta una mappa termica superficiale, il primo osservato nei raggi X, il secondo di cui è stato calcolato il tasso di evaporazione atmosferica.


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13.11.15

UN PIANETA DESERTICO DIETRO L'ANGOLO.

Sono ormai centinaia i pianeti di taglia terrestre noti che orbitano attorno ad altre stelle. Ne conosciamo talmente tanti che è possibile suddividerli in sottocategorie che tengono conto della dimensione e della temperatura.
Ci sono i pianeti sub-terrestri, i pianeti terrestri e le superterre, ed in ciascuna di queste categorie individuiamo i pianeti freddi, miti e caldi, a seconda della loro distanza dalla stella.
Il pianeta di cui parleremo in questo articolo appartiene alla categoria delle superterre calde: si tratta quindi di un pianeta roccioso di dimensione e massa superiore a quella della nostra Terra particolarmente vicino alla sua stella.
GJ 1132b, questo il suo nome, orbita attorno alla stella Gliese 1132, una nana rossa con una massa pari al 21% di quella solare e distante appena 39 anni luce da noi.
Il diametro del pianeta è il 20% maggiore di quello terrestre (circa 14800 km) e la sua massa è pari a 1.6 volte quella del nostro pianeta. Questi due dati ci permettono di concludere che si tratti di un mondo roccioso.
L'anno di GJ 1132b dura 1,6 giorni terrestri e questo perchè orbita ad appena 2,3 milioni di km dal suo astro (l'1.5% della distanza media Terra-Sole!). A causa di questa condizione il pianeta riceve dalla sua stella 19 volte la radiazione che riceve la Terra dal Sole, portando questo mondo ad una temperatura superficiale media di 227°C. Climaticamente, più che ad una Terra arida somiglia ad un cugino di Venere...
A questa temperatura dell'acqua liquida non può esistere in superficie, ma il pianeta è abbastanza freddo e massiccio da mantenere quasi certamente un'atmosfera.
A causa della vicinanza alla stella, il pianeta sarebbe bloccato marealmente, ovvero, al pari del sistema Terra-Luna, il pianeta mostrerebbe sempre lo stesso emisfero alla stella. Questa condizione porterebbe ad un emisfero notturno più freddo rispetto a quello diurno e conseguenti intense interazioni climatiche (venti e fenomeni meteorologici) tra i due emisferi, con un'atmosfera che tende a mitigare gli estremi termici.
L'importanza della scoperta sta nella vicinanza dell'esopianeta alla Terra, soli 39 anni luce, che già permette ( e permetterà ancora meglio nel prossimo futuro) di analizzare in maniera estremamente approfondita questo mondo: la sua atmosfera (fisica e composizione), i suoi venti, la composizione del pianeta e della sua superficie. Insomma, un importantissimo target su cui fare pratica.



La stella è osservabile attraverso strumenti amatoriali alle coordinate (10h14m51.1s / -47°09'12"). Brilla di magnitudine visuale 14.0.


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11.11.15

UNA ROVENTE SOLITUDINE

Oggi si conoscono centinaia di pianeti solitari ( noti anche come "orfani" o "interstellari"). Si tratta di una particolare categoria di pianeti che vaga liberamente nello spazio cosmico senza alcun legame orbitale che li vincoli ad una stella. Si tratta di pianeti, quindi, su cui non sorge mai uno o più soli, non ci sono albe e tramonti, bensì una perenne notte cosmica.
Uno di questi, attualmente a soli 75 anni luce dalla Terra, è stato studiato in dettaglio nella banda infrarossa, che mette in particolare risalto questa tipologia di corpi celesti.
Lo studio di questi pianeti, della loro atmosfera e della loro superficie è da una parte più agevole grazie all'assenza dell'abbagliante luce stellare che copre la luce emessa dal pianeta, dall'altra più complicata in quanto si tratta di corpi difficili da scovare poichè non perturbano gravitazionalmente la loro stella e/o non la eclissano. Dunque vengono riconosciuti grazie all'emissione di radiazione infrarossa.
Il pianeta è attualmente noto come PSO J318.5-22 ed è un mondo di dimensioni analoghe a quelle del nostro Giove, ma 8 volte più massiccio. Il suo periodo di rotazione (il secondo ad essere studiato in dettaglio dopo quello di Beta Pictoris b),  è compreso tra le 5 e le 20 ore. Si tratta inoltre di un pianeta estremamente giovane, appena 20 milioni di anni, il che fa ipotizzare la sua espulsione da parte di un sistema planetario in formazione entro alcuni anni luce; tale sistema potrebbe trovarsi nella fase iniziale di riordino delle orbite e quindi i corpi di massa minore o quelli posti su orbite instabili vengono espulsi dai corpi più massicci presenti nel sistema.
Accennavamo all'oscurità che pervade l'intera superficie del pianeta. Questa situazione è perfetta, per noi osservatori, in quanto ci permette di cogliere le variazioni nell'emissione di radiazione da parte della superficie e dell'atmosfera, che altrimenti si sarebbero perse con l'interferenza stellare.
Ebbene, ciò che risulta dallo studio è che questo pianeta gigante possiede numerosi strati di nubi sottili e spesse le cui mutazioni sono alla base delle differenze di luminosità riscontrate dalla luce infrarossa emessa dal pianeta. Per tutta finestra temporale all'interno della quale il team ha raccolto i dati ed ha compiuto le osservazioni, la radiazione raccolta ha mostrato tra l'altro un mondo particolarmente rosso, sintomo di una copertura nuvolosa globale e consistente.
Nonostante si tratti di un mondo perso nel freddo cosmico, senza il calore di una stella, la sua temperatura superficiale è di oltre 800°C, il che fa pensare ad un pianeta che ancora mantiene il calore derivante dalla sua formazione e che non è ancora riuscito a dissiparlo.
Ma tali condizioni estreme hanno fatto ipotizzare che tali nubi siano composte da materiale fuso, compatibile con silicati caldi e gocce di ferro.
Tale studio sull'atmosfera utilizza tecniche che il team vorrebbe applicare a qualunque pianeta ed in particolare a quelli ritenuti promettenti per la ricerca della vita, dimostrando come le nubi siano un carattere onnipresente su quasi tutte le tipologie di pianeti note.
Il pianeta si trova nella costellazione australe del Pittore ( 21h14m08s, -22°51'37").

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