Un Giove caldo piuttosto umido

Elaborazione artistica di un Giove caldo che orbita attorno alla sua stella. Crediti: David Aguilar, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Gli studi sui pianeti extrasolari non sono mirati solamente alla ricerca di una “Terra 2.0″ ovvero un pianeta roccioso simile al nostro che orbiti attorno a una stella simile al Sole a una distanza compresa nella cosiddetta fascia di abitabilità. Risultati decisamente interessanti si trovano anche se si va a setacciare il cosmo alla ricerca di mondi esotici, come per esempio i cosiddetti Hot Jupiter, i pianeti gioviani caldi, totalmente assenti nel nostro sistema solare ma relativamente comuni nel resto della Via Lattea.

Dei Giove caldi, della loro origine e della loro natura, sappiamo ancora troppo poco, tanto più che spesso questi esopianeti giganti sembrano avere  caratteristiche che sfuggono  alla teoria standard della formazione planetaria. Ogni nuovo dettaglio che riusciamo a studiare di un pianeta di questo tipo è quindi un tassello di un puzzle ancora lontano dalla soluzione. Una tessera del rompicapo è stata però appena aggiunta grazie alla scoperta della presenza di vapore acqueo su un Giove caldo, in una ricerca da poco pubblicata su The Astrophysical Journal Letters. Secondo John Carr, ricercatore degli U.S. Naval Research Laboratory e co-autore del paper, “la scoperta di vapore acqueo in questo Giove caldo è un passo importante ed emozionante nella comprensione della composizione di questi pianeti esotici”.Il pianeta preso in analisi dai ricercatori si chiama Tau Boo b, e di particolare non ha solo il nome. È un esopianeta, per l’appunto, grande come Giove ma molto più massiccio, che orbita molto da vicino la sua stella madre Tau Boötis (completa un giro in poco più di tre giorni). Proprio per questa sua vicinanza con Tau Boötis, esaminare le proprietà fisiche e la composizione dell’atmosfera del pianeta non è stato affatto semplice dal momento che ogni rilevazione diretta di Tau Boo b era impedita dalla potente radiazione infrarossa della stella, 10.000 volte superiore a quella del pianeta (un problema comune a tutti i Giove caldi).

Il team ha allora messo in piedi un apparato strumentale ad hoc, sia dal punto di vista dell’hardware che del software. Gli scienziati, per riuscire a determinare le proprietà del pianeta, hanno infatti utilizzato una sofisticata tecnica di spettroscopia Doppler agli infrarossi, precedentemente utilizzata per rilevare le stelle binarie. Il segnale del pianeta rimaneva però anche così nel sottofondo, e le osservazioni del sistema stella-pianeta erano domniate da Tau Boötis. Il gruppo di ricerca ha allora utilizzato un elaborato software di analisi sviluppato per l’occasione da un membro del team, Chad Bender, proprio per riuscire a selezionare il segnale proveniente solamente dal pianeta.In questo modo, oltre alla presenza di acqua nell’atmosfera (sotto forma di vapore proprio a causa delle alte temperature), dagli spettri rilevati gli scienziati sono  riusciti a misurare con esattezza il moto di Tau Boo b e migliorare le stime già esistenti della sua massa: oggi sappiamo che è sei volte più massiccio di Giove.Ora nuove misurazioni di questo tipo potranno essere applicate ad altri esopianeti simili, per conoscerne meglio l’atmosfera, l’evoluzione e la natura. ”La nostra ricerca”, spiega Carr, “dimostra la potenza della tecnica che abbiamo utilizzato per la rilevazione dell’acqua, e ci conferisce un nuovo strumento per studiare la natura e l’evoluzione dei pianeti extrasolari”.

Fonte: Media INAF | Scritto da Matteo De Giuli