La missione ESA Cheops, dedicata alla ricerca di esopianeti, ha scoperto un pianeta che orbita attorno alla sua stella ospite in un solo giorno e ha una forma deformata simile a quella di un pallone da rugby piuttosto che una sfera. Questa è la prima volta che viene rilevata la deformazione di un esopianeta con nuove informazioni sulla struttura interna di questi pianeti sconosciuti.

Questo nuovo esopianeta, noto come WASP-103b, si trova nella costellazione di Ercole. È stato deformato dalle imponenti forze di marea tra il pianeta e la sua stella ospite WASP-103, che è circa 200° più calda e 1,7 volte più grande del Sole. Anche noi sperimentiamo le forze di marea negli oceani della Terra principalmente a causa della Luna che tira leggermente il nostro pianeta mentre orbita attorno a noi. E persino il Sole ha un piccolo ma significativo effetto sulle maree, tuttavia è troppo lontano dalla Terra per causare grandi deformazioni al nostro pianeta.

Ma lo stesso non si può dire per WASP-103b, un pianeta grande quasi il doppio di Giove con 1,5 volte la sua massa, che completa un’orbita attorno alla sua stella ospite in meno di un giorno. Gli astronomi sospettavano da tempo che una così stretta vicinanza avrebbe causato forze di marea monumentali, ma fino ad ora non erano stati in grado di misurarle. Utilizzando i nuovi dati del telescopio spaziale Cheops dell’ESA, combinati con i dati che erano già stati ottenuti dal telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA e dal telescopio spaziale Spitzer della NASA, gli astronomi sono stati ora in grado di rilevare come le forze di marea hanno deformato l’esopianeta WASP-103b portandolo da una normale sfera sino alla forma simile a pallone da rugby.

Esopianeta WASP-103b
Rappresentazione artistica dell’esopianeta WASP-103b. Credits: ESA

Cheops misura i transiti degli esopianeti, ovvero il calo di luce della stella causato dal passaggio di un pianeta davanti a essa dal nostro punto di osservazione e, di solito, lo studio della forma della curva di luce rivela dettagli sul pianeta (come le sue dimensioni). L’elevata precisione di Cheops insieme alla sua flessibilità di puntamento, che consente al satellite di tornare diverse volte su un obiettivo e di osservare quindi più transiti, ha permesso agli astronomi di rilevare il tenue segnale della deformazione della marea proveniente da WASP-103b.

Questa firma distinta potrà essere utilizzata per svelare ancora di più sul pianeta.

Un pianeta deformato

Il team è stato in grado di utilizzare la curva della luce di transito di WASP-103b per derivare dei parametri, chiamati “i numeri dell’amore”, che misurano la distribuzione della massa all’interno di un pianeta. Capire come viene distribuita la massa può rivelare dettagli sulla struttura interna del pianeta poiché la resistenza di un materiale alla deformazione dipende dalla sua composizione.

Ad esempio, qui sulla Terra abbiamo maree dovute alla Luna e al Sole, ma possiamo vedere solo le maree negli oceani, le parti rocciose non si muovono. Perciò misurando quanto il pianeta è deformato possiamo dire quanto di esso è roccioso, gassoso o di acqua. I parametri riscontrati per WASP-103b lo rendono molto vicino a Giove, il che suggerisce provvisoriamente che la sua struttura interna è simile, nonostante WASP-103b abbia il doppio del raggio.

Poiché il livello di incertezza nei numeri dell’amore è ancora piuttosto alto, ci vorranno osservazioni future con Cheops e il James Webb Space Telescope (Webb) per decifrare tutti i dettagli. La precisione estremamente elevata di Webb migliorerà le misurazioni della deformazione delle maree degli esopianeti, consentendo un migliore confronto tra questi cosiddetti gioviani caldi e pianeti giganti del Sistema Solare.

Un movimento misterioso

Un altro mistero circonda WASP-103b.

Le interazioni di marea molto ravvicinate tra una stella e un pianeta delle dimensioni di Giove farebbero via via accorciare il periodo orbitale del pianeta, avvicinandolo gradualmente alla stella che alla fine verrà inghiottito dalla stella madre. Tuttavia, le misurazioni di WASP-103b sembrano indicare che il periodo orbitale stia aumentando e che il pianeta si sta allontanando lentamente dalla stella. Questo indicherebbe un qualcosa di diverso dalle forze di marea come il fattore dominante che sta avendo influenza su questo pianeta.

Gli scienziati hanno esaminato altri potenziali scenari, come una stella compagna dell’ospite che influenza la dinamica del sistema o l’orbita del pianeta leggermente ellittica. Ma non sono stati in grado di confermare questi scenari e non hanno nemmeno potuto escluderli. È anche possibile che il periodo orbitale stia effettivamente diminuendo, anziché aumentare, ma solo ulteriori osservazioni dei transiti di WASP-103b con Cheops e altri telescopi aiuteranno a far luce su questo mistero.

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