Un nettuniano caldo con un’atmosfera primitiva

Concetto artistico di HAT-P-26b osservato da Hubble e Spitzer (Immagine NASA/GSFC )
Concetto artistico di HAT-P-26b osservato da Hubble e Spitzer (Immagine NASA/GSFC )

Un articolo pubblicato sulla rivista “Science” descrive una ricerca sull’esopianeta HAT-P-26b, un nettuniano caldo, cioè un pianeta con dimensioni simili a quelle di Nettuno che orbita vicino alla propria stella HAT-P-26. Un team di ricercatori del Goddard Space Flight Center della NASA e dell’Università britannica di Exeter ha usato i telescopi spaziali Hubble e Spitzer per scoprire quella che viene chiamata un’atmosfera primitiva per HAT-P-26b nonostante la sua stella sia vecchia.

Negli ultimi due decenni gli astronomi hanno scoperto molti pianeti del tipo gioviano caldo, cioè giganti gassosi che orbitano vicino alle loro stelle con la conseguenza che ricevono da essa una quantità di energia da renderli anche molto caldi. Hanno scoperto meno pianeti gassosi di dimensioni un po’ più piccole, più simili a quelle di Urano e Nettuno, vicini alle loro stelle ma HAT-P-26b, uno di questi nettuniani caldi, si è rivelato davvero interessante.

La stella HAT-P-26 è distante circa 437 anni luce dalla Terra, ha una massa un po’ inferiore a quella del Sole e un’età che è circa il doppio di quella del Sole. La scoperta del pianeta HAT-P-26b era stata annunciata all’inizio del 2011 e fin da subito era stato notato che era avvolto da un’atmosfera di idrogeno ed elio. Ciò fu sorprendente perché nel sistema solare Giove e Saturno sono composti quasi totalmente di quegli elementi ma Nettuno e Urano sono più ricchi di elementi più pesanti. La frazione di massa di questi elementi è detta in gergo metallicità.

Secondo i modelli correnti, la differenza di composizione tra i pianeti gassosi è dovuta al fatto che Urano e Nettuno si sono formati in una regione esterna del disco protoplanetario di gas, polveri e detriti che ruotava attorno al Sole neonato. Per questo motivo, sono stati bombardati da detriti ghiacciati ricchi di elementi più pesanti. Giove e Saturno si sono formati in una regione più vicina e più calda dove c’erano meno detriti ghiacciati perciò sono stati colpiti da pochissimi detriti contenenti elementi più pesanti.

HAT-P-26b è un pianeta gassoso ben più vicino alla sua stella di Giove con una massa simile a quella di Nettuno ma con una composizione decisamente più simile quella di Giove. I pianeti gassosi si formano a una certa  distanza dalla loro stella, dove ci sono più gas e polveri perché non vengono inghiottiti dalla stella, ma successivamente possono avvicinarsi a essa.

La posizione in cui i pianeti gassosi si sono formati può essere riconosciuta grazie alla loro composizione ma nel caso di HAT-P-26b sembra che si sia formato non troppo lontano dalla sua attuale posizione. Un’ipotesi alternativa è che si sia formato più tardi nel corso dello sviluppo del sistema di HAT-P-26, quando non c’erano più detriti contenenti elementi più pesanti di idrogeno ed elio.

I ricercatori hanno scoperto anche tracce di acqua e nuvole in HAT-P-26b nella migliore misurazione della presenza di acqua per un esopianeta di quelle dimensioni. Anche quella misurazione ha aiutato a stimare la metallicità di questo pianeta. Sono tutte informazioni che possono aiutare a capire l’origine e l’evoluzione di HAT-P-26b, che suggeriscono una maggiore diversità del previsto in questo tipo di pianeti.

Questa ricerca è stata possibile grazie all’uso combinato dei telescopi spaziali Hubble e Spitzer, che hanno osservato HAT-P-26b quando transitava di fronte alla sua stella. L’atmosfera del pianeta filtra la luce stellare in un modo che dipende dalla sua composizione, permettendo di analizzarla. I ricercatori hanno usato i dati di quattro transiti osservati da Hubble e due da Spitzer. È un tipo di studio ancora in fase di sviluppo che sta dando risultati davvero interessanti.

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