Analisi chimica della polvere di un pianeta

Rappresentazione artistica dell’esopianeta KIC 12557548 b, la cui caratteristica principale è la coda polversa. La stella attorno a cui orbita è KIC 12557548. Crediti: NASA/JPL-Caltech

Ricordate il pianeta polveroso KIC 1255 b? E’ un esopianeta scoperto dal telescopio Kepler nel 2012, dalle dimensioni simili a quelle di Mercurio e lontano da noi ben 1500 anni luce. Ebbene, un gruppo di scienziati della Open University e delle Università di Warwick e Sheffield ha di recente pubblicato uno studio su The Astrophysical Journal con il quale hanno cercato di capire come è composto questo pianeta roccioso e scoprire nuovi indizi sulla formazione ed evoluzione del Sistema solare. E per farlo i ricercatori hanno utilizzato l’ULTRACAM, montata sul William Herschel Telescope (WHT) dello Science and Technology Facilities Council’s (STFC).

«Un anno su KIC 1255 b dura solo 16 ore terrestri e l’intero pianeta sembra che stia bollendo e sbriciolandosi sotto l’effetto del calore intenso della sua stella madre», ha detto Jakub Bochinski, primo autore dello studio e ricercatore presso la Open University, in Inghilterra. La caratteristica coda (stile cometa) di questo piccolo pianeta è il segno che lentamente la sua superficie si sta sciogliendo rilasciando materiali come ossido di alluminio o pirosseno nello spazio: pensate che la temperatura superficiale raggiunge i 1800°C, il che è abbastanza per vaporizzare la roccia. Il pianeta è troppo vicino alla stella e troppo piccolo per tenersi stretto la superficie rocciosa. Già al momento della sua scoperta, gli scienziati hanno predetto che fra 200 milioni di anni (giorno più, giorno meno) il pianeta verrà completamente distrutto dalla sua stella (proprio come Kepler-432b, uno dei pianeti più densi finora scoperti e che verrà ingoiato dalla sua gigante rossa – vedi Media INAF).

Il pianeta è stato scoperto con il metodo del transito, quindi KIC 1255 b passa di volta in volta davanti alla sua stella bloccando momentaneamente parte della luce. Il pianeta, come detto, è decisamente piccolo (circa un decimo delle dimensioni della Terra) e quindi di dimensioni tali da non poter essere osservato direttamente da solo. Quella che può essere osservata agevolmente, però, è la sua coda di polvere e detriti che blocca l’1% della luce della stella a ogni orbita. Per fare un paragone con il nostro Sistema solare, anche Giove (il pianeta più grande) blocca l’1% della luce del Sole, ma le dimensioni sono decisamente diverse.

ULTRACAM, ultra-fast, triple-beam CCD camera

Usando l’ULTRACAM, i ricercatori hanno potuto osservare anche il bizzarro comportamento della coda del pianeta, che si allarga e si restringe apparentemente a caso, o comunque senza seguire uno schema preciso. Per arrivare a questa conclusione sono bastate cinque notti di osservazioni con il WHT. I dati di ULTRACM sono i più dettagliati finora raccolti e hanno confermato la presenza di questa coda polverosa che, quando visibile, blocca molto di più la luce blu delle stella rispetto alla luce rossa. Avete presente quando al tramonto la luce del Sole, dispersa dalle polveri nell’atmosfera terrestre, appare arrossata? Il fenomeno è simile.  Ma il modo in cui la luce stellare viene bloccata è veramente insolito, secondo i ricercatori, e conferisce una forma particolare alla curva di luce, proprio a causa di questa coda polverosa.

Misurazioni multicolor possono dirci molto sulla dimensione e composizione delle particelle di polvere che il pianeta si lascia dietro a ogni orbita. E dato che la polvere è composta da detriti provenienti dalla superficie del pianeta, sarà facile studiare la composizione chimica di KIC 1255 b, roccioso come la Terra. Con ulteriori osservazioni e studi gli esperti saranno in grado di effettuare le prime misurazioni esogeologiche già la prossima estate. Bochinski ha aggiunto entusiasta: «Tutto questo ci aiuterà a comprendere meglio il processo di formazione della Terra e dei pianeti nel nostro sistema».