Venti di ferro su un esopianeta ultra-caldo

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Un team internazionale, tra cui l’Università di Ginevra, ha scoperto che i venti di ferro soffiano sul lato giorno del pianeta WASP-76 b.

WASP-76 b è stato oggetto di numerosi studi dalla sua scoperta nel 2013. La sua
WASP-76 b è stato oggetto di numerosi studi dalla sua scoperta nel 2013. La sua temperatura raggiunge i 2.400 gradi Celsius © Tania Cunha (Planetário do Porto - Centro Ciência Viva/Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço)

Un team internazionale, che comprende scienziati dell’Università di Ginevra e del Centro Nazionale di Competenza per la Ricerca PlanetS, ha scoperto la presenza di venti di ferro nell’atmosfera del pianeta ultra-caldo WASP-76 b. Questo pianeta, con le sue condizioni estreme - temperature superiori a 2.000 gradi Celsius - è un obiettivo primario per i ricercatori, che da diversi anni stanno analizzando i minimi meccanismi fisici all’opera nella sua atmosfera. Lo scorso aprile, ad esempio, è stato rilevato un "arcobaleno".
La scoperta di venti di ferro che attraversano il lato giorno del pianeta offre una nuova visione delle sue complesse dinamiche climatiche. I risultati sono pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysics.

L’esopianeta ultra caldo WASP-76 b è stato oggetto di numerosi studi dalla sua scoperta nel 2013, rivelando numerosi fenomeni atmosferici estremi. Precedenti ricerche condotte da team internazionali, tra cui quelli dell’Università di Ginevra, hanno individuato docce di ferro sul suo lato notturno, la presenza di bario nella sua atmosfera superiore e un "arcobaleno" al confine tra il suo lato diurno e quello notturno.

Il lavoro su WASP-76 b ci mostra quanto possano essere estreme le condizioni atmosferiche su Giove ultra-caldo", spiega David Ehrenreich, professore associato presso il Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra, membro del NCCR PlanetS e co-autore dello studio. L’analisi approfondita di pianeti di questo tipo ci fornisce informazioni preziose per una migliore comprensione dei climi planetari nel loro complesso".

Flusso di atomi di ferro

Per questo nuovo studio, il team di astronomi si è concentrato sul lato diurno di WASP-76 b, la cui temperatura raggiunge i 2400 gradi Celsius, osservandolo ad alta risoluzione spettrale nella gamma della luce visibile. Il risultato principale è stato il rilevamento di un flusso di atomi di ferro che si sposta dagli strati inferiori a quelli superiori dell’atmosfera del pianeta.

È la prima volta che vengono effettuate osservazioni ottiche così dettagliate sul lato diurno di questo esopianeta, che forniscono dati essenziali sulla sua struttura atmosferica".spiega Ana Rita Costa Silva, dottoranda presso l’Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA, Portogallo) in visita di lungo periodo presso il Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra e prima autrice dello studio. Le nostre osservazioni indicano la presenza di forti venti di ferro, probabilmente alimentati da un punto caldo nell’atmosfera.

Grazie allo spettrografo ESPRESSO

Questa scoperta è stata resa possibile dallo spettrografo ESPRESSO, uno strumento rinomato per la sua precisione e stabilità. Costruito in gran parte dall’Università di Ginevra e installato sul Very Large Telescope (VLT) dell’ESO in Cile, è stato utilizzato per acquisire spettri ad alta risoluzione del pianeta. Analizzando questa luce, il team è riuscito a identificare le firme chimiche del ferro che si muove nella sua atmosfera. Questa tecnica, nota come spettroscopia di emissione ad alta risoluzione, è particolarmente potente per studiare le atmosfere degli esopianeti.

La capacità di ESPRESSO di effettuare misure così precise è fondamentale", afferma Christophe Lovis, professore associato presso il Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’Università di Ginevra, membro del NCCR PlanetS e coautore dello studio. Questo livello di precisione ci permette di esplorare i processi dinamici nelle atmosfere di esopianeti come WASP-76 b con un dettaglio senza precedenti".

Una finestra sui climi esoplanetari

Le successive scoperte fatte su WASP-76 b stanno aprendo la strada a una migliore comprensione dei climi esoplanetari, in particolare quelli dei giganti gassosi sottoposti a un’irradiazione estrema da parte della loro stella ospite. La mappatura dettagliata dei venti atmosferici e della loro composizione chimica sta aiutando gli astronomi a sviluppare un modello completo dell’evoluzione di questi mondi lontani. Rilevando i venti di ferro su WASP-76 b, gli scienziati stanno fornendo nuove informazioni cruciali per la costruzione di modelli 3D del clima di questo esopianeta, che un giorno potrebbero consentire di prevedere fenomeni simili su altri pianeti lontani.