Spazio

Temperature infernali su un pianeta extrasolare

Il fronte dei pianeti extrasolari è sempre attivo. Un esopianeta, HD 80606b, uno di quelli forse finora più studiati, mostra delle tremende variazioni di...

Il fronte dei pianeti extrasolari è sempre attivo. Un esopianeta, HD 80606b, uno di quelli forse finora più studiati, mostra delle tremende variazioni di temperatura che possono subire sbalzi di oltre 500 °C nel giro di sei ore. Questo intenso riscaldamento sembrerebbe dare origine a delle imponenti onde d’urto che come una gigantesca tempesta planetaria attraversano l’atmosfera di questo pianeta a velocità superiori a quella del suono.

HD 80606b, ha una massa pari a circa quattro volte quella di Giove e si trova da noi a poco più di 190 anni luce. Il periodo di rivoluzione di questo pianeta attorno alla sua stella è di 111,4 giorni terrestri, quasi esattamente la metà di quello di Venere attorno al Sole (224,7 giorni), mentre si pensa che impieghi circa 34 ore a compiere una rotazione completa attorno al proprio asse. La stella compagna è molto simile al nostro Sole, un pò più fredda e vecchia (7 miliardi di anni), e appartiene ad un sistema binario in cui l’altro componente, HD 80607, si trova ad una distanza pari a circa 1.200 volte quella che separa la Terra dal Sole.

Immagini generate sulla base di simulazioni numeriche che mostrano il comportamento dell’atmosfera dell’esopianeta HD 80606b nell’emisfero notturno in risposta al riscaldamento subito dalla sua stella a seguito del passaggio alla minima distanza da questa. La falce blu a destra rappresenta la luce riflessa della stella, le parti rossastre sono dovute alla radiazione rossa e infrarossa emessa dagli starti esterni dell’atmosfera del pianeta.

Ma la caratteristica particolare di HD 80606b è che la sua orbita è molto allungata, risultando la più eccentrica (0,993) tra quelle di tutti gli esopianeti finora conosciuti. Per questo motivo trascorre la maggior parte del suo anno ad una distanza dalla stella dove le condizioni di temperatura sono relativamente confortevoli, in una zona che, se appartenesse al nostro sistema planetario, sarebbe situata tra le orbite della Terra e di Venere. Ma ogni anno, per una frazione di giorno, il pianeta si avvicina a soli 4,5 milioni di chilometri (0,03 unità astronomiche) dalla sua stella. Un ipotetico abitante di HD 80606b vedrebbe il suo Sole diventare sempre più grande in tempi molto rapidi e la sua luminosità crescere di quasi mille volte rispetto a quando si trovava alla massima distanza dalla stella (apoastro).

Grazie telescopio orbitante per radiazione infrarossa Spitzer, è stato possibile misurare il flusso di calore emesso dal pianeta prima e dopo il suo massimo avvicinamento alla stella. Il risultato è stato che in sole sei ore la temperatura di HD 80606b è passata da 527 a 1.227 °C. Alla minima distanza dalla stella (periastro) il pianeta riceve un irraggiamento che è 825 volte superiore a quello esistente quando si trova all’apoastro. Queste misure sono state possibili grazie ad un caso fortuito. Infatti, Spitzer ha osservato il pianeta 30 ore prima, durante e appena dopo il suo passaggio al periastro. Il caso ha voluto che HD 80606b transitasse dietro alla stella (un evento denominato “eclisse secondaria”) proprio prima del momento in cui con questa ha avuto luogo il passaggio alla minima distanza. Si è trattato di una circostanza estremamente fortunata, non prevista quando le osservazioni furono programmate, che ha permesso di effettuare delle misure con un livello di precisione molto alto. Durante l’eclisse secondaria il pianeta è scomparso dietro alla stella per un’ora e tre quarti, proprio poco prima del passaggio alla minima distanza.

Le simulazioni numeriche messe a punto sulla base dei dati osservativi hanno mostrato che sul pianeta ogni 111 giorni, quando si avvicina alla stella, devono scatenarsi delle tempeste globali accompagnate da onde d’urto le quali distribuiscono il calore in tutta l’atmosfera. Sottoposta all’intensissimo flusso di calore, l’atmosfera si riscalda rapidamente e si espande producendo venti di una potenza inimmaginabile, con velocità dell’ordine di 5 chilometri al secondo (circa 18.000 chilometri all’ora) i quali dalla parte illuminata soffiano in direzione dell’emisfero opposto. Il moto di rotazione del pianeta trasforma questi venti in veri e propri uragani distribuiti su scala globale che gradualmente perdono di intensità man mano che nel corso del suo moto orbitale il pianeta si allontana dalla stella compagna. Anche l’emisfero non illuminato, quando il pianeta transita al periastro, viene quindi pesantemente influenzato da queste che potremmo definire delle vere e proprie “tempeste perfette”.

Sono in partenza per una spedizione scientifica nel deserto del Sahara a caccia di crateri da impatto. “Una finestra sull’Universo” rimarrà quindi “chiusa” sino agli inizi della seconda settimana di marzo.

13 febbraio 2009 Mario Di Martino
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