Rappresentazione artistica di un super-gioviano intorno a una nana bruna (2M1207). Crediti: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)
Protagonista indiscusso di questa immagine è il telescopio spaziale NASA/ESA Hubble, con il quale un gruppo di astronomi è riuscito a misurare la velocità di rotazione di un particolare esopianeta super-gioviano a 170 anni luce da noi. Si tratta di 2M1207 b, circa quattro volte più grande di Giove, che ruota attorno a una nana bruna (o stella mancata, come di solito viene definita). L’orbita è davvero, davvero, davvero molto ampia: oltre 8 miliardi di chilometri. Al contrario, Giove dista “solo” circa 800 milioni di chilometri dal Sole.
Per la prima volta gli esperti sono riusciti a calcolare la velocità di rotazione grazie ad osservazioni dirette di questo corpo celeste e osservando i cambiamenti di luminosità nella sua atmosfera, causati da nubi. Le nuove misurazioni di Hubble non solo verificano la presenza di queste formazioni, ma mostrano anche che gli strati di nubi sono tutt’altro che uniformi, seppure incolori.
Per questo studio in particolare, gli astronomi hanno utilizzato la Wide Field Camera 3 montata su Hubble per analizzare il pianeta extrasolare in luce infrarossa esplorando così la copertura nuvolosa e misurando la sua velocità di rotazione. «Il risultato è molto emozionante», ha detto Daniel Apai dell’Università dell’Arizona a Tucson. «Si tratta di una tecnica unica per esplorare le atmosfere dei pianeti extrasolari e misurare la velocità di rotazione».
2M1207 b è stato osservato per la prima volta 10 anni fa proprio da Hubble. Le osservazioni hanno rivelato che l’atmosfera di questo esopianeta è abbastanza calda da permettere la formazione di nuvole da pioggia (per così dire) fatte di ferro e silicati. Questi ultimi, sotto forma di minuscole particelle con dimensioni simili a quelle presenti nel fumo di sigaretta, condensano nelle nubi più alte che avvolgono il pianeta. Nelle regioni interne dell’atmosfera si formano invece goccioline di ferro che cadono come pioggia, per poi rievaporare una volta raggiunti i livelli più bassi dell’atmosfera. Insomma nell’alta atmosfera piove vetro, in quella bassa piove ferro.
Yifan Zhou, prima firma dello studio, ha spiegato: «Le temperature atmosferiche si aggirano tra i 1200 e i 1400 gradi Celsius». Insomma, le temperature sono così bollenti che il super-Giove in questione sembra ancora più luminoso se osservato all’infrarosso. Il pianeta è così caldo perché è relativamente giovane (per gli standard dell’Universo ovviamente!): solo circa 10 milioni di anni ed è ancora in fase di raffreddamento. Per un rapido confronto, il nostro Giove ha circa 4,5 miliardi di anni (non più un giovincello). “Invecchiando” 2M1207 b si raffredderà in maniera significativa, ma ci vorrà comunque qualche miliardo di anni. Man mano che la temperatura diminuirà, le nuvole di ferro e silicati si abbasseranno sempre di più nell’atmosfera fino a scomparire dalla nostra vista (per meglio dire, dalla vista nei nostri telescopi orbitanti).
Tornando al fattore rotazione, gli esperti hanno determinato che questo super-gioviano caldo completa una rotazione in 10 ore, una velocità simile a quella di Giove. Rimanendo in tema di paragoni, la nana bruna 2M1207 è sette volte più massiccia del suo pianeta, mentre il Sole è – pensate – mille volte più massiccio di Giove. Qui non parliamo solo di numeri, ma di due sistemi solari completamente diversi sia per formazione che evoluzione.
Per caratterizzare meglio questo esotico sistema planetario, gli studiosi sperano di poter raccogliere più dati con il successore di Hubble, cioè il James Webb Space Telescope che però verrà lanciato solo nel 2018.
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