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Spazio e Scienze

L’esopianeta rovente su cui ferro e titanio diventano vapore

Un gruppo internazionale di ricercatori guidato dall'Università di Ginevra ha scoperto la presenza di vapori di ferro e di titanio nell'atmosfera di un esopianeta. La presenza di questi metalli pesanti è dovuta alla temperatura in superficie, che supera 4000 gradi. La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, fa capire l'importanza della giusta distanza di un pianeta […]

Un gruppo internazionale di ricercatori guidato dall'Università di Ginevra ha scoperto la presenza di vapori di ferro e di titanio nell'atmosfera di un esopianeta. La presenza di questi metalli pesanti è dovuta alla temperatura in superficie, che supera 4000 gradi. La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, fa capire l'importanza della giusta distanza di un pianeta dalla sua stella per consentirne l'abitabilità.

KELT-9b, definito anche un "Giove ultra-caldo", è evidentemente un esopianeta inabitabile. Si trova a circa 650 anni luce dalla Terra, e orbita talmente vicino alla sua stella che il suo "anno" dura 36 ore e le temperature in superficie raggiungono i 4.327 ° C, più calde di quelle di alcune stelle.

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Illustrazione artistica dell'esopianeta KELT-9b Crediti: Denis Bajram

Quando un esopianeta orbita molto vicino alla sua stella ospite, e quest'ultima è molto più calda del nostro Sole, l'esopianeta può diventare caldo come una stella. Questa è proprio la situazione di KELT-9b, le cui temperature in superficie sono abbastanza calde da poter vaporizzare metalli pesanti. Basti pensare che per trasformare il titanio in vapore occorre una temperatura fino a 3.200 ° C.

Posto che KELT-9b non sia un posto su cui cercare vita extraterrestre, è un esopianeta che vale la pena studiare perché nessun altro pianeta extrasolare finora scoperto ha un'atmosfera simile, quindi " è un laboratorio unico per analizzare come le atmosfere possano evolversi sotto l'influenza di intense radiazioni stellari", ha affermato David Ehrenreich, autore principale dello studio.

È questo il motivo che ha spinto i ricercatori svizzeri a indagare, e a effettuare delle simulazioni in cui hanno rintracciato molecole di metalli pesanti. "I risultati di queste simulazioni mostrano che la maggior parte delle molecole dovrebbero essere in forma atomica, perché i legami che le tengono insieme sono interrotti da collisioni tra particelle che si verificano a temperature estremamente elevate", ha spiegato Kevin Heng, professore all'UNIBE. Lo studio prevede anche che avrebbe dovuto essere possibile osservare il ferro atomico gassoso nell'atmosfera usando gli attuali telescopi.

Galileo National Telecope   Crediti Giovanni Tessicini
Galileo National Telecope. Crediti: Giovanni Tessicini

Il passo successivo della ricerca è stato verificare la precisione di queste previsioni. Il team UNIGE FOUR ACES1 presso il Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell'UNIGE ha osservato questo esopianeta mentre si muoveva davanti alla sua stella ospite, ossia durante un transito. In questa fase una piccola parte della luce proveniente dalla stella filtra attraverso l'atmosfera del pianeta, e l'analisi di questa luce filtrata tramite uno spettrografo può rivelare la composizione chimica dell'atmosfera. Usando lo spettrografo HARPS-North del Galileo National Telescope è stata confermata la presenza di una chiara firma del vapore di ferro. Oltre a quella di vapore di titanio.

"Con le previsioni teoriche in mano è stato come seguire una mappa del tesoro" spiega Jens Hoeijmakers. "Quando abbiamo approfondito i dati, abbiamo trovato ancora di più", ossia che condizioni estreme potrebbero persino portare questo esopianeta a evaporare. Il KELT-9b mostra infatti segni di evaporazione, lasciando nella sua orbita una scia simile a quella della coda di una cometa. Secondo i ricercatori tuttavia l'esopianeta dovrebbe essere in grado di evitare questo triste destino, grazie alle sue enormi dimensioni: KELT-9b infatti è quasi tre volte Giove.

Tuttavia, gli scienziati ritengono che molti esopianeti di dimensioni più piccole e con ambienti simili a quello di KELT-9b siano completamente evaporati.


Tom's Consiglia

Se volete saperne di più sulle tecniche da usare per scoprire degli esopianeti leggete il libro Come rilevare esopianeti con il proprio telescopio di Daniele Gasparri.