Nanocristalli di quarzo nell’atmosfera dell’esopianeta WASP-17 b

Spettroscopia di trasmissione dell'esopianeta WASP-17 b
Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riporta uno studio dell’esopianeta WASP-17 b che include la rilevazione di quarzo nell’atmosfera di questo gioviano caldo. Un team di ricercatori ha usato il telescopio spaziale James Webb per rilevare i sottili effetti dei cristalli di quarzo, nanoparticelle disperse nell’atmosfera caldissima di WASP-17 b, che ha ricevuto il nome ufficiale Ditsö̀ all’inizio del 2020.

L’immagine (Illustrazione: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI). Scienza: David Grant (University of Bristol), Hannah R. Wakeford (University of Bristol), Nikole Lewis (Cornell University)) mostra un’illustrazione artistica dell’esopianeta Ditsö e le rilevazioni spettroscopiche ottenute usando lo strumento Mid-Infrared Instrument (MIRI) del telescopio spaziale James Webb ottenute in 10 ore di osservazioni. La linea porpora è il modello migliore per spiegare i dati ottenuti, anche dai telescopi spaziali Hubble e Spitzer. La linea tratteggiata gialla indica come apparirebbe la spettroscopia se le nubi di Ditsö non contenessero quarzo.

Distante circa 1.300 anni luce dalla Terra, l’esopianeta Ditsö orbita attorno a una stella, che ha ricevuto il nome ufficiale Dìwö, un po’ più grande e massiccia del Sole. L’anno di Ditsö dura solo 3,7 giorni terrestri circa e ciò significa che è molto vicino alla sua stella e la sua atmosfera è estremamente calda, attorno a 1.500° Celsius, da cui l’appartenenza alla classe dei gioviani caldi. Per questo motivo, un pianeta con una massa che è circa metà di quella di Giove ha dimensioni quasi doppie di quelle di Giove.

Le condizioni estreme esistenti nell’atmosfera dell’esopianeta Ditsö sono determinanti per la formazione delle nanoparticelle di quarzo. Capire la composizione dell’atmosfera e rilevare la possibile presenza di nubi è cruciale per capire a fondo la natura di un pianeta. L’esopianeta Ditsö è stato uno degli obiettivi dell’indagine Deep Reconnaissance of Exoplanet Atmospheres using Multi-instrument Spectroscopy (DREAMS) del JWST Telescope Scientist Team (TST) assieme a un nettuniano caldo e a un pianeta roccioso temperato.

La scoperta dell’esopianeta Ditsö è stata annunciata nel 2009 e diversi studi sono già stati condotti su di esso. Il telescopio spaziale Hubble aveva offerto rilevazioni di aerosol nella sua atmosfera. Altre osservazioni erano state condotte con il telescopio spaziale Spitzer. Tuttavia, ci è voluto il telescopio spaziale James Webb e in particolare il suo strumento MIRI per ottenere tramite la tecnica della spettroscopia di trasmissione le rilevazioni necessarie a identificare la presenza di particelle di quarzo che hanno dimensioni attorno ai 10 nanometri.

Silicati sono già stati rilevati nelle atmosfere di esopianeti e di nane brune ma di solito si tratta di composti che includono magnesio come olivine e pirosseni. Le tracce rilevate sull’esopianeta Ditsö sono le prime che indicano la presenza di quarzo. In questo caso, le rilevazioni sono state possibili grazie al passaggio di Ditsö di fronte alla sua stella e ciò può essere fatto anche con altri esopianeti della classe dei gioviani caldi.

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