Un giorno su Beta Pictoris b

Immagine composita che rappresenta l’ambiente vicino a Beta Pictoris osservato nel vicino infrarosso. L’ambiente estremamente debole da osservare è stato messo in evidenza grazie ad un’attenta sottrazione dell’alone stellare molto più luminoso. La parte più esterna dell’immagine mostra la luce riflessa sul disco di polvere, come osservata nel 1996 con lo strumento ADONIS montato sul 3.6 m Very Large Telescope (VLT) dell’ESO. La parte più interna è quella interna al sistema, come osservata a 3.6 micron con NACO montato sul VLT. La parte rilevata è un migliaio di volte più debole di Beta Pictoris, allineata col disco ad una distanza proiettata di otto volte la distanza della Terra dal Sole. Crediti ESO / M. Lagrange et al.

Grazie ad alcune osservazioni compiute con il Very Large Telescope (VLT) dell’European Southern Observatory (ESO) in Cile è stato possibile calcolare per la prima volta la velocità di rotazione del pianeta extrasolare Beta Pictoris b, il pianeta in orbita attorno alla famosa stella Beta Pictoris a circa 63 anni-luce di distanza dalla Terra nella costellazione del Pittore (non visibile nel nostro emisfero).

Lo strumento CRIRES installato sul VLT ha permesso a un team di astronomi olandesi dell’Università di Leida e dell’Istituto olandese per la ricerca spaziale (SRON) di ricavare un valore per il periodo di rotazione pari a otto ore e una velocità di rotazione equatoriale di quasi 100 000 chilometri all’ora. Se volessimo fare un confronto con pianeti noti, l’equatore di Giove si muove a una velocità di circa 47 000 chilometri all’ora, mentre la Terra si muove a circa 1700 chilometri all’ora. Giove non ha una superficie solida da cui si possa determinare la velocità di rotazione ma utilizzando la velocità di rotazione dell’atmosfera all’equatore si può fare una stima della sua rotazione. Nel caso del nostro pianeta, la velocità di rotazione all’equatore è di 1674,4 chilometri all’ora.

Da queste considerazioni risulta che il pianeta extasolare Beta PIctoris b è più di 16 volte più grande e 3000 volte più massiccio della Terra, eppure un giorno sul pianeta dura solo 8 ore.

Nell’ottobre scorso, grazie allo spettrometro HARPS-N (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher-North) montato al Telescopio Nazionale Galileo (TNG) a La Palma è stato possibile caratterizzare il pianeta Kepler-78 b, ossia ricavare i parametri orbitali quali massa e raggio. E’ emerso che anche Kepler-78b, oltre ad essere stato il primo pianeta extrasolare più simile alla Terra, ha un periodo orbitale di 8,5 ore, il che lo rende un pianeta estremamente caldo, con temperature che superano i 1500 gradi, quindi non adatto alla vita come la intendiamo noi.

“Non si sa perché qualche pianeta ruota più velocemente e qualche altro più lentamente”, ha affermato il coautore Remco de Kok, “ma questa prima misura della rotazione di un esopianeta mostra che la tendenza vista nel Sistema Solare, per cui i pianeti più massicci ruotano più velocemente, è vera anche per gli esopianeti. Questa potrebbe essere una conseguenza universale del modo in cui si formano i pianeti.”

La tecnica utilizzata per ricavare il periodo di rotazione è quella spettroscopica, scomponendo la luce nei suoi differenti colori, ossia nelle sue differenti lunghezze d’onda. In particolare, l’effetto doppler ha permesso di usare la variazione di lunghezza d’onda per rivelare come le diverse parti del pianeta si muovano a diverse velocità e in direzioni opposte rispetto all’osservatore. Facendo attenzione nel sottrarre l’effetto della stella madre attorno a cui il pianeta orbita, è stato possibile ricavare il valore del periodo di rotazione.

“Abbiamo misurato la lunghezza d’onda della radiazione emessa dal pianeta con una precisione di una parte su centomila, rendendo le misure sensibili all’effetto Doppler che può rivelare la velocità dell’oggetto che emette la radiazione”, ha affermato il primo autore Ignas Snellen. “Usando questa tecnica troviamo che diverse parti della superficie del pianeta si muovono avvicinandosi o allontanandosi da noi a velocità diverse: questo può solo significare che il pianeta ruota intorno al proprio asse”.

In un prossimo futuro sarà possibile ottenere una mappa globale di Beta Pictoris b e della sua atmosfera. In uno studio pubblicato nell’agosto 2013 da Thayne Currie e dal suo team sembra vi sia la presenza di nubi dense nell’atmosfera del pianeta. Inoltre, i parametri per l’atmosfera portano ad una temperatura di 1575-1650 K, una massa circa 7 volte quella di Giove, un raggio di 1,65 volte quello gioviamo. Inoltre, da questi risultati, l’età del pianeta dovrebbe aggirarsi intorno ai 7 milioni di anni, consistente con una formazione tarda, molto dopo la formazione della stella, che ha un’età di circa 12 milioni di anni (con un errore che può variare tra -4 e +8 milioni di anni).

 Il pianeta venne scoperto alcuni anni fa, e precisamente nel 2008 da un team di astronomi francesi utilizzando il Very Large Telescope dell’ESO che apparentemente si trovava dietro al disco di polveri. Con una distanza proiettata dalla stella pari solo a otto volte la distanza della Terra dal Sole, questo oggetto era con molta probabilità il più gigantesco pianeta ipotizzato. Si ottenne la prima immagine di un pianeta così vicino alla sua stella quanto lo è Saturno dal Sole nel nostro Sistema Solare.

Altre informazioni su Beta Pictoris e Beta Pictoris b:
Un pianeta intorno a Beta Pictoris: http://tuttidentro.wordpress.com/2010/06/18/5233/
Beta Pictoris: dalla polvere apparve un pianeta – http://tuttidentro.wordpress.com/2013/11/20/beta-pictoris-dalla-polvere-apparve-un-pianeta/
Beta Pictoris: dalla polvere un pianeta – Parte 2 – http://tuttidentro.wordpress.com/2013/11/21/beta-pictoris-dalla-polvere-un-pianeta-parte-2/
Beta Pictoris b: il pianeta a lungo cercato parte 3: http://tuttidentro.wordpress.com/2013/12/03/beta-pictoris-b-il-pianeta-a-lungo-cercato-parte-3/
Beta Pictoris: gli ultimi risultati della sua atmosfera: http://tuttidentro.wordpress.com/2013/12/04/beta-pictoris-gli-ultimi-risultati-della-sua-atmosfera/

Articolo:
The fast spin-rotation of a young extrasolar planet, di Ignas Snellen, Bernhard Brandl, Remco de Kok, Matteo Brogi, Jayne Birkby, Henriette Schwarz, Nature 509, 63–65 (01 May 2014) doi:10.1038/nature13253, http://www.nature.com/nature/journal/v509/n7498/full/nature13253.html
ArXiV: http://arxiv.org/abs/1404.7506

Immagine del pianeta Beta Pictoris b, prima immagine diretta: http://www.eso.org/public/news/eso0842/
Fonte: ESO – http://www.eso.org/public/news/eso1414/
Misurata per la prima volta la lunghezza del giorno su un esopianeta – http://www.eso.org/public/italy/news/eso1414/.

Video ESO su Beta Pictoris b: http://www.eso.org/public/italy/videos/eso1414a/

Kepler 78-b sul sito del Telescopio Nazionale Galileo - http://www.tng.iac.es/news/2013/10/30/exoplanet/

Un pianeta simile alla Terra caratterizzato dal Telescopio Nazionale Galileo: http://tuttidentro.wordpress.com/2013/11/05/un-pianeta-simile-alla-terra-caratterizzato-dal-telescopio-nazionale-galileo/

Sabrina