Per comprendere quanto sia difficile caratterizzare un pianeta extrasolare, osservandone e studiandone ad esempio l'atmosfera, è utile parlare delle dimensioni e delle distanze in gioco.
Oggi, con un telescopio amatoriale da almeno 25 cm corredato da una buona camera CCD e qualche filtro, è possibile studiare in dettaglio l'atmosfera di Venere, quella Marte, Giove e Saturno. Bisogna considerare però che questi pianeti fanno parte del nostro sistema solare e distano da noi tra le decine di milioni ed il miliardo e mezzo di km: nulla dal punto di vista astronomico.
Infatti, per quanto un bel cielo terso ci appaia trapuntato di stelle, tra i singoli astri ci sono mediamente svariati anni luce di distanza. Infine dobbiamo considerare che, grazie alla loro vicinanza, distinguiamo nettamente le dimensioni apparenti dei suddetti pianeti e del Sole .
Ma cosa succede se vogliamo compiere studi analoghi su pianeti che orbitano attorno ad altre stelle?
Vediamo un paio di esempi numerici per avere un'idea di cosa c'è in gioco.
Da Terra, durante un transito sul disco solare, è possibile osservare "in controluce" lo spessore dell'atmosfera di Venere. Stiamo parlando di uno spessore di circa 80 km osservato da una distanza di poco più di 40 milioni di km, equivalente in rapporto ad un duemilionesimo della distanza tra la Terra e Venere. Ipotizziamo ora che l'esopianeta di tipo terrestre Tau Ceti e, distante solamente 12 anni luce dalla Terra, possieda un'atmosfera spessa almeno 80 km. In questo caso la distanza che separa il nostro pianeta da Tau Ceti e equivale a ben 113528765670960 km (113 mila miliardi di km): lo spessore dell'atmosfera visto da Terra equivarrebbe ad appena 0,0007 miliardesimi della distanza. Insomma, sarebbe come apprezzare lo spessore di un capello da 140 miliardi di km!
Sembra incredibile, ma i più avanzati telescopi attualmente disponibili sono in grado di compiere studi sulle atmosfere di questi mondi lontani. Pur trattandosi di studi ancora primitivi e a bassissima risoluzione, l'imprecisione derivante dai grossi errori che caratterizzano la stima delle dimensioni degli esopianeti e delle loro atmosfere comincia già a farsi sentire. Per ovviare, si mettono a punto procedure sempre più precise e sempre più efficienti soprattutto in vista della nuova generazione di telescopi che nei prossimi anni scriverà nuovi affascinanti capitoli sulla caccia agli esopianeti.
Un team di astronomi dell'Istituto di Ricerche Spaziali dell'Accademia Austriaca delle Scienze, utilizzando il telescopio spaziale CoRoT dell'ESA, ha studiato l'atmosfera delle due superterre CoRoT 24b e CoRoT 24c, distanti 1957 anni luce. Si tratta di due mondi che orbitano attorno alla medesima stella rispettivamente in 5 e 12 giorni e posseggono una massa pari a 4 e 5 volte quella della Terra.
Il più esterno e massiccio, CoRoT 24c, somiglierebbe a Nettuno, mentre quello interno appare molto meno denso, se si considerano le dimensioni simili e la massa quattro volte inferiore.
Per questi due mondi il problema è rappresentato dall'orbita estremamente corta che li vincola ad una distanza molto ridotta dalla loro stella. Gli astronomi hanno calcolato che, se il pianeta meno denso è effettivamente grande come sembra, la sua atmosfera è destinata ad evaporare nello spazio in appena 100 milioni di anni. La stella però ha un età di alcuni miliardi di anni e in queste condizioni il pianeta avrebbe dovuto per perdere l'atmosfera già molto tempo fa.
Ulteriori studi evidenziano come il pianeta in realtà sia differente da quanto apparso: possiederebbe una atmosfera tenue ma estesa che circonda un pianeta roccioso compatto di dimensioni reali pari alla metà di quelle stimate in precedenza.
L'errata stima del raggio planetario, ricavato dalle misurazioni effettuate durante la fase di transito sul disco stellare, deriverebbe dall'interferenza generata da strutture poste in alta atmosfera, assimilabili ad importanti velature e nuvolosità presenti in aree di bassa pressione.
Questo studio ha importantissime implicazioni sulla caratterizzazione dei pianeti di piccola massa: sono moltissimi i casi in cui c'è grande incertezza sulle dimensioni reali di un esopianeta e sulla struttura della sua atmosfera. Il team si augura che questo studio aiuti a risolvere le incertezze sui pianeti già noti e rappresenti un monito per una stima più accurata sui nuovi pianeti che verranno scoperti in futuro.
Nessun commento:
Posta un commento