L’atmosfera di LTT 9779b, un esopianeta che ‘non dovrebbe esistere’

Un team guidato da un astronomo dell’Università del Kansas ha elaborato i dati dei telescopi spaziali TESS e Spitzer della NASA per ritrarre per la prima volta l’atmosfera di un insolito esopianeta soprannominato “Nettuniano ultra caldo“.

“Per la prima volta, abbiamo misurato la luce proveniente da questo pianeta che non dovrebbe esistere“, ha detto Ian Crossfield, assistente professore di fisica e astronomia alla KU e autore principale dell’articolo. “Questo pianeta è così intensamente irradiato dalla sua stella che la sua temperatura supera i 3.000 gradi Fahrenheit e la sua atmosfera potrebbe essere evaporata del tutto. Tuttavia, le nostre osservazioni ci mostrano la sua luce tramite quella infrarossa emessa dal pianeta“.
Sebbene LTT 9779b sia straordinario, una cosa è certa: alla gente probabilmente non piacerebbe.
Questo pianeta non ha una superficie solida, ed è molto più caldo anche di Mercurio; lassù fonderebbe anche il platino, il cromo e l’acciaio inossidabile. Un anno su questo pianeta equivale a meno di 24 ore: è così che gira velocemente intorno alla sua stella. È un sistema piuttosto estremo.

E’stato scoperto solo l’anno scorso, diventando uno dei primi pianeti delle dimensioni di Nettuno scoperti dalla missione TESS della NASA.
Ora, Crossfield e i suoi coautori hanno utilizzato una tecnica chiamata analisi della “curva di fase” per analizzare la composizione atmosferica dell’esopianeta.

“Misuriamo la quantità di luce infrarossa emessa dal pianeta mentre ruota di 360 gradi sul suo asse“, ha detto. “La luce a infrarossi ti dice dove sono le parti più calde e più fredde di questo pianeta: sulla Terra ad esempio, la temperatura più calda non si verifica a mezzogiorno, ma un paio d’ore dopo, nel pomeriggio. Ma su questo pianeta i valori massimi di temperatura si verificano qualche ora prima della metà del giorno“, spiega.

“Il pianeta, nonostante tutto, 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 il coautore Nicolas Cowan dell’Institute for Research on Exoplanets (iREx), che ha contribuito all’analisi e all’interpretazione delle misurazioni della curva di fase termica. Inoltre, il pianeta da un emisfero irradia nello spazio il calore percepito, raffreddandosi.

Secondo Crossfield, i risultati sono solo un primo passo verso una nuova fase di esplorazione esoplanetaria, poiché lo studio delle atmosfere degli esopianeti si sposta costantemente verso mondi sempre più piccoli.

“Non direi che ora capiamo tutto su questo pianeta, ma abbiamo misurato abbastanza per sapere che questo sarà un oggetto davvero fruttuoso per studi futuri“, ha detto. E’ già stato preso di mira per le osservazioni con il James Webb Space Telescope, che è il prossimo grande telescopio spaziale multimiliardario della NASA che salirà tra un paio d’anni. Stiamo iniziando a capire quali molecole compongono la sua atmosfera.

Crossfield ha spiegato l’estrema rarità dei mondi simili a Nettuno trovati vicino alle stelle che li ospitano, una regione tipicamente priva di pianeti.

“Pensiamo che ciò sia dovuto al fatto che i nettuniani ultra caldi non sono abbastanza massicci da evitare una sostanziale evaporazione atmosferica e perdita di massa“, ha detto. “Quindi, la maggior parte degli esopianeti caldi vicini sono i massicci Gioviani caldi o i pianeti rocciosi che hanno perso molto tempo fa la maggior parte delle loro atmosfere“.

Un documento complementare a questa ricerca guidata da Diana Dragomir, professore assistente di fisica e astronomia dell’Università del New Mexico, indaga sulla composizione atmosferica dell’esopianeta tramite osservazioni di eclissi secondarie con la Spitzer Infrared Array Camera (IRAC).

Sebbene LTT 9779b non sia adatto alla colonizzazione da parte di esseri umani o di qualsiasi altra forma di vita conosciuta, Crossfield ha affermato che la valutazione della sua atmosfera affina le tecniche che un giorno potrebbero essere utilizzate per trovare pianeti più accoglienti per la vita.

Resta molto lavoro da fare per comprendere meglio LTT 9779b e ultra nettuniani caldi non ancora scoperti.

“Vogliamo continuare ad osservarlo con altri telescopi in modo da poter rispondere a più domande“, ha detto. “In che modo questo pianeta è in grado di mantenere la sua atmosfera? Come si è formato? Era inizialmente più grande ma ha perso parte della sua atmosfera originale? E cos’altro potrebbe esistere tra le sue nubi? “

“Abbiamo rilevato monossido di carbonio nella sua atmosfera e un lato diurno permanente molto caldo, mentre pochissimo calore viene trasportato sul lato opposto alla sua stella“, ha detto Björn Benneke di iREx e dell’Università di Montréal.

I risultati relativi al pianeta LTT 9779b recentemente scoperto sono stati pubblicati su Astrophysical Journal Letters.