Roberta De Carolis Per la prima volta il telescopio Hubble è riuscito ad immortalare i cambiamenti dell’atmosfera di un esopianeta, WASP-121 b. I dati, raccolti dalla Nasa e dall’Esa negli anni 2016, 2018 e 2019, sono stati rielaborati ora da un team internazionali di astronomi
©NASA, ESA, Q. Changeat et al., M. Zamani (ESA/Hubble)
L’atmosfera dell’esopianeta WASP-121 b non ha più segreti grazie ad Hubble: un team internazionale di astronomi ha assemblato e rielaborato i dati del telescopio spaziale raccolti dalla Nasa e dall’Esa negli anni 2016, 2018 e 2019. E sì, sono stati davvero catturati i suoi evidenti cambiamenti.
Le analisi sono state condotte su un set di dati unico che ha permesso agli scienziati non solo di analizzare l’atmosfera dell’esopianeta, ma anche confrontare lo stato nell’arco di diversi anni: in questo modo sono state raccolte prove evidenti di come tale atmosfera si sia modificata nel tempo.
Il team ha poi utilizzato sofisticate tecniche di modellazione per dimostrare che queste variazioni temporali potrebbero essere spiegate dai modelli meteorologici nell’atmosfera dell’esopianeta.
Osservare gli esopianeti, pianeti oltre il nostro Sistema Solare, è impegnativo, sia a causa della loro distanza dalla Terra sia per il fatto che orbitano principalmente attorno a stelle molto più grandi e luminose dei pianeti – spiegano gli esperti dell’Esa – Ciò significa che gli astronomi che sono stati in grado di osservare un esopianeta con un telescopio sofisticato come Hubble in genere devono combinare tutti i loro dati per ottenere informazioni sufficienti a fare deduzioni sicure sulle proprietà dell’esopianeta
Ma qui è stato fatto molto di più.
Combinando le osservazioni per aumentare la forza del segnale dell’esopianeta, gli astronomi possono costruire un’immagine media della sua atmosfera, ma ciò non dice loro se sta cambiando. In altre parole, non possono studiare il tempo su altri mondi usando questo metodo di media. Lo studio del tempo richiede molti più dati di alta qualità, acquisiti su un periodo di tempo più ampio
Su questo Hubble è stato fondamentale: infatti il telescopio spaziale è attivo da un periodo di tempo impressionante e per questo esiste un vasto archivio di dati, a volte con più serie di osservazioni dello stesso oggetto celeste. Tra questi proprio l’esopianeta WASP-121 b.
WASP-121 b (noto anche come Tylos) è un pianeta che orbita attorno a una stella distante dalla Terra circa 880 anni luce e completa la sua orbita in periodo di appena 30 ore. La sua estrema vicinanza alla stella ospite significa che è bloccato dalle maree e che l’emisfero rivolto alla stella è molto caldo, con temperature che superano i 2700 gradi.
Il team, in questa ricerca, ha combinato quattro serie di osservazioni d’archivio, tutte realizzate utilizzando la Wide Field Camera 3 di Hubble, che includono l’esopianeta in transito davanti alla sua stella (scattato nel giugno 2016), in transito dietro la sua stella, nota anche come eclissi secondaria (scattata a novembre 2016) e sue due curve di fase (prese rispettivamente a marzo 2018 e febbraio 2019).
Il nostro set di dati rappresenta una quantità significativa di tempo di osservazione per un singolo pianeta ed è attualmente l’unico insieme coerente di tali osservazioni ripetute – spiega Quentin Changeat, ricercatore dell’ESA presso lo Space Telescope Science Institute – Le informazioni che abbiamo estratto da quelle osservazioni sono state utilizzate per caratterizzare (dedurre la chimica, la temperatura e le nuvole) dell’atmosfera di WASP-121 b in momenti diversi. Questo ci ha fornito un’immagine squisita del pianeta, che cambia nel tempo
Dopo aver ripulito ciascun set di dati, il team ha trovato prove evidenti che le osservazioni di WASP-121 b variavano nel tempo, in particolare uno spostamento del punto caldo dell’esopianeta e differenze nella composizione chimica, indicative di un’atmosfera in cambiamento.
Successivamente, il team ha utilizzato modelli computazionali altamente sofisticati per tentare di comprendere il comportamento osservato: i loro risultati potrebbero essere spiegati da modelli meteorologici quasi periodici, in particolare cicloni massicci che vengono ripetutamente creati e distrutti a causa dell’enorme differenza di temperatura tra il lato rivolto alle stelle e quello oscuro dell’esopianeta. Questo risultato rappresenta un significativo passo avanti nell’osservazione potenziale dei modelli meteorologici sugli esopianeti.
Le future osservazioni con Hubble e altri potenti telescopi, incluso Webb, forniranno maggiori informazioni sui modelli meteorologici su mondi lontani e, in definitiva, forse sulla scoperta di esopianeti con climi e modelli meteorologici stabili a lungo termine.
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Fonti: EsaHubble / HubbleWebbESA/Youtube
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