Gli astronomi scrutano l’atmosfera di un raro esopianeta che “non dovrebbe esistere”. Ecco LTT 9779b a 260 anni luce dalla Terra

La scoperta dello straordinario esopianeta LTT 9779b è stata annunciata per la prima volta circa un mese fa. A “soli” 260 anni luce di distanza, il pianeta è stato immediatamente considerato un eccellente candidato per lo studio di “follow-up” della sua curiosa atmosfera. LTT 9779b è un po’ più grande di Nettuno, in orbita attorno a una stella simile al Sole. Ma due cose sono davvero peculiari. È così vicino alla sua stella che il pianeta orbita una volta ogni 19 ore; e, nonostante il caldo torrido a cui deve essere sottoposto, LTT 9779b ha ancora un’atmosfera sostanziale.

Ltt 9779b
Rappresentazione artistica di Ltt 9779b. Credit: Ricardo Ramirez, Universidad de Chile

Due articoli a riguardo

Le osservazioni a infrarossi raccolte dal telescopio spaziale Spitzer includevano la stella e gli astronomi hanno ora analizzato quei dati, pubblicando i loro risultati in un paio di studi. Nel primo articolo, un team guidato dall’astronomo Ian Crossfield dell’Università del Kansas ha descritto il profilo di temperatura dell’LTT 9779b. Nel secondo articolo, un team guidato dall’astronomo Diana Dragomir dell’Università del New Mexico ha caratterizzato l’atmosfera dell’esopianeta. “Per la prima volta, abbiamo misurato la luce proveniente da questo pianeta che non dovrebbe esistere“, ha detto Crossfield. “Questo pianeta è così intensamente irradiato dalla sua stella che la sua temperatura supera i 1.650 gradi Celsius e la sua atmosfera dovrebbe essere evaporata del tutto. Tuttavia, le osservazioni di Spitzer ci mostrano la sua atmosfera attraverso la luce infrarossa“.

Metodo del transito
Transito di un pianeta sulla sua stella. In basso il grafico della curva di luce.
Credit: Henrykus

Lui e il suo team hanno studiato la curva di fase dell’esopianeta alla luce infrarossa. Ecco cosa significa: poiché l’energia termica viene emessa come radiazione infrarossa, la luce in questa lunghezza d’onda può dirci la temperatura degli oggetti cosmici a molti anni luce di distanza. Il sistema è orientato in modo tale che il pianeta passi tra noi e la stella, dandoci chiare visioni laterali sia del lato notturno che di quello diurno. Pertanto, per calcolare la temperatura dell’esopianeta, gli astronomi possono utilizzare la luce mutevole dell’intero sistema.

È interessante notare che l’ora più calda della giornata per LTT 9779b è quasi mezzogiorno. Sulla Terra, l’ora più calda della giornata è in realtà poche ore dopo mezzogiorno, perché il calore entra nell’atmosfera terrestre più velocemente di quanto viene irradiato nello spazio. A sua volta, ciò consente alcune ipotesi plausibili sull’atmosfera di LTT 9779b. “Il pianeta è molto più freddo di quanto ci aspettassimo, il che suggerisce che sta riflettendo gran parte della luce stellare incidente che lo colpisce, presumibilmente a causa delle nuvole diurne“, ha detto l’astronomo Nicolas Cowan dell’Institute for Research on Exoplanets (iREx) e della McGill University in Canada.

Fotoevaporazione
Un disco protoplanetario in orbita attorno a una stella di tipo solare viene fatto evaporare dall’intensa radiazione proveniente da una vicina stella di tipo O.
Credit: NASA/JPL-Caltech/Z. Balog (Univ. of Ariz./Univ. of Szeged)

Le eclissi secondarie

Per sondare ulteriormente l’atmosfera di LTT 9779b, Dragomir e i suoi colleghi si sono concentrati sulle eclissi secondarie, quando il pianeta passa dietro la stella. Ciò si traduce in un oscuramento più debole della luce del sistema rispetto a quando il pianeta passa davanti alla stella, noto come transito, ma quell’oscuramento più debole può aiutarci a comprendere la struttura termica dell’atmosfera di un esopianeta. “I Nettuniani caldi sono rari e un ambiente così estremo è difficile da spiegare perché la sua massa non è abbastanza grande da trattenere un’atmosfera per molto tempo“, ha detto Dragomir. “Allora come è andata? LTT 9779b ci ha creato grattacapi, ma il fatto che abbia un’atmosfera ci offre un modo raro per indagare su questo tipo di pianeta, quindi abbiamo deciso di sondarlo con un altro telescopio“.

Dati combinati

I ricercatori hanno combinato i dati dell’eclissi secondaria di Spitzer con i dati del telescopio spaziale TESS della NASA per la caccia agli esopianeti. Ciò ha permesso loro di ottenere uno spettro di emissione dall’atmosfera dell’LTT 9779b ovvero le lunghezze d’onda della luce assorbita e amplificata dagli elementi in essa contenuti. Hanno scoperto che alcune lunghezze d’onda venivano assorbite da molecole, probabilmente monossido di carbonio. Questo non è inaspettato per un pianeta così caldo. Il monossido di carbonio è stato rilevato nei Gioviani caldi, giganti gassosi che orbitano attorno alle loro stelle anche molto vicini. Ma sono più massicci dei Nettuniani caldi e usano la loro gravità molto più elevata per mantenere la loro atmosfera. Si pensava che i pianeti delle dimensioni di Nettuno non avessero abbastanza massa per farlo. Trovare monossido di carbonio nell’atmosfera di un Nettuniano caldo potrebbe aiutarci a capire come si è formato e perché ha ancora la sua atmosfera.

Quindi, sebbene sappiamo di più su LTT 9779b di quanto ne sapessimo, c’è ancora del lavoro da fare. Le osservazioni future potrebbero aiutarci a rispondere a queste e ad altre domande, come di cos’altro è fatta l’atmosfera e quale sarà la sua evoluzione.

Riferimenti:

Passione Astronomia consiglia...
  • Periodo di prova gratuito ad Amazon Kindle Unlimited grazie a Passione Astronomia clicca qui
  • Lo store astronomico clicca qui
Se vuoi sostenere il nostro lavoro puoi fare una donazione