WASP-76b, l’esopianeta dove piove ferro

Concetto artistico di pioggia di ferro sull'esopianeta WASP-76b (Immagine ESO/M. Kornmesser)
Concetto artistico di pioggia di ferro sull’esopianeta WASP-76b (Immagine ESO/M. Kornmesser)

Un articolo (link al file in formato PDF) pubblicato sulla rivista “Nature” riporta uno studio sulle condizioni esistenti sull’esopianeta WASP-76b, un gioviano ultracaldo dove sul lato illuminato dalla sua stella fa talmente caldo che i metalli vaporizzano per poi condensarsi sul lato buio, dove piove ferro. Un team di ricercatori guidato da David Ehrenreich dell’Università di Ginevra, in Svizzera, che include ricercatori dell’INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) ha usato lo strumento ESPRESSO montato sul VLT in Cile per studiare i processi in atto nell’atmosfera di WASP-76b con i venti che trasportano il vapore di ferro in giro per questo gigante gassoso.

Distante circa 640 anni luce dalla Terra, l’esopianeta WASP-76b è stato scoperto nel 2013 attorno a una stella con una massa quasi una volta e mezza quella del Sole e un diametro circa 1,7 volte quello del Sole. WASP-76b ha una massa di poco inferiore a quella del Giove ma le sue dimensioni sono quasi doppie rispetto ad esso perché “gonfiato” dal calore. Infatti, è vicino alla sua stella, a circa 5 milioni di chilometri da essa, al punto che il suo anno dura circa 1,8 giorni terrestri e una conseguenza è che riceve una quantità enorme di calore. I pianeti giganti gassosi con caratteristiche di questo tipo sono chiamati gioviani caldi.

Un’altra conseguenza della sua vicinanza è che è in rotazione sincrona, cioè mostra sempre la stessa faccia alla sua stella, come la Luna con la Terra. Ciò significa che la faccia illuminata è molto più calda, con temperature stimate attorno ai 2.400° Celsius, di quella buia, dove le temperature sono stimate attorno ai 1.500° Celsius. Si tratta di condizioni estreme anche per i gioviani caldi, sufficienti a includerlo nel sottogruppo dei gioviani ultracaldi.

L’esopianeta WASP-76b è già un interessante oggetto di ricerca per il fatto di essere un gioviano ultracaldo, tuttavia un team di ricercatori ha scoperto anche processi in atto nella sua atmosfera che riguardano i metalli e ciò lo rende davvero peculiare. Per compiere questa ricerca hanno usato lo strumento ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations), montato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO in Cile. Si tratta di un cacciatore di esopianeti simili alla Terra che orbitano attorno a stelle simili al Sole, tuttavia Pedro Figueira, uno degli scienziati del team che gestisce ESPRESSO e parte del team che ha compiuto questa ricerca, ha spiegato che si è rivelato molto più versatile. Per questo motivo, offre la possibilità di studiare le atmosfere degli esopianeti, compresi quelli esotici come i gioviani ultracaldi.

Le notevoli differenze di temperatura tra il lato diurno e il lato notturno dell’esopianeta WASP-76b generano venti fortissimi che trasportano elementi e composti presenti nell’atmosfera anche sulla faccia opposta. Sul lato diurno l’atmosfera è priva di nubi e le temperature sono sufficienti a trasformare il ferro in vapore in forma atomica. Quando questo vapore viene trasportato sulla faccia notturna esso si condensa in molecole che formano goccioline che letteralmente piovono scendendo nell’atmosfera.

Stefano Cristiani dell’INAF di Trieste, un altro dei responsabili scientifici dello strumento ESPRESSO e dei membri del team che ha compiuto questa ricerca, ha sottolineato il ruolo della precisione e della sensibilità di ESPRESSO nella ricostruzione dei processi in atto nell’atmosfera dell’esopianeta WASP-76b. Si tratta di un tempo meteorologico è davvero peculiare che mostra quanto possano essere alieni i gioviani ultracaldi.

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