Un esopianeta estremo – Giove così caldo che piove ferro – è ancora più strano di quanto si pensasse inizialmente

È considerato molto caldo Giove – Un luogo dove il ferro evapora, si condensa sul lato notturno e poi cade dal cielo come pioggia – focoso, infernale WASP-76b pianeta extrasolare Potrebbe essere più eccitante di quanto gli scienziati pensassero.

Un team internazionale, guidato da scienziati della Cornell University, dell’Università di Toronto e della Queen’s University di Belfast, riporta la scoperta di calcio ionizzato sul pianeta, indicando una temperatura atmosferica maggiore di quanto si pensasse, o forti venti nell’alta atmosfera.

Il rilevamento è stato rilevato negli spettri ad alta risoluzione ottenuti con Gemini North vicino alla vetta del Mauna Kea alle Hawaii.

I Giove caldi prendono il nome dalla loro temperatura elevata, dovuta alla loro vicinanza alle loro stelle. WASP-76b è stato scoperto nel 2016, a circa 640 anni luce dalla Terra, ma così vicino alla sua stella di tipo F, che è leggermente più calda del Sole, che il pianeta gigante completa un’orbita ogni 1,8 giorni terrestri.

I risultati della ricerca sono i primi di un progetto pluriennale guidato da Cornell, Exoplanets with the Gemini Spectroscopic Survey, o ExoGemS, che esplora la diversità delle atmosfere dei pianeti.

“Mentre percepiamo a distanza dozzine di esopianeti, che abbracciano una gamma di masse e temperature, svilupperemo un quadro più completo della vera diversità dei mondi spaziali, da quelli abbastanza caldi da ospitare piogge di ferro ad altri con climi più miti”, ha detto il co- autori Ray Jayawardana e Harold Tanner, preside del College of Arts and Sciences della Cornell University e professore di astronomia:

«È notevole che con i moderni telescopi e strumenti, possiamo già imparare molto sull’atmosfera – i suoi componenti, le proprietà fisiche, la presenza di nuvole e persino i modelli di vento su larga scala – dei pianeti in orbita attorno a stelle a centinaia di anni luce di distanza», ha detto Jayawardhana.

Un raro trio di righe spettrali osservate in osservazioni altamente sensibili dell’atmosfera dell’esopianeta WASP-76b, pubblicate su Lettere per riviste astrofisiche il 28 settembre e presentato il 5 ottobre al meeting annuale della Division of Planetary Sciences dell’American Astronomical Society.

«Stiamo vedendo molto calcio; è un vantaggio davvero potente», ha affermato la prima autrice Emily Diebert, una studentessa di dottorato presso l’Università di Toronto, e il suo consulente, Jayawardana.

«Questa firma spettroscopica del calcio ionizzato potrebbe indicare che un esopianeta ha venti molto forti nell’atmosfera superiore», ha detto Diebert. «O che la temperatura dell’atmosfera su un esopianeta è molto più alta di quanto pensassimo».

Poiché WASP-76b è a marea chiusa – questo lato è sempre rivolto verso la stella – ha un lato notturno perpetuo che ha una temperatura relativamente fresca di 2.400 gradi. F temperatura media. Il suo lato diurno, rivolto verso la stella, ha una temperatura media di 4.400 gradi Fahrenheit.

Diebert e i suoi colleghi hanno esaminato la regione a temperatura temperata, ai margini del pianeta tra il giorno e la notte. «L’esopianeta si sta muovendo rapidamente nella sua orbita e in questo modo siamo stati in grado di separare i suoi segnali dalla luce delle stelle», ha detto. «Puoi vedere che l’impronta di calcio sugli spettri si sta muovendo velocemente con il pianeta».

Il sondaggio ExoGemS – che mira a studiare 30 o più pianeti – è stato condotto da Jake Turner, collega di Carl Sagan a NASAAnche l’Hubble Fellowship Program, situato nel Dipartimento di Astronomia della Cornell University (A&S), è raccomandato da Jayawardhana.

Gli astronomi continuano ad approfondire la comprensione degli esopianeti, che erano solo un sogno due decenni fa. «Il nostro lavoro e quello di altri ricercatori sta aprendo la strada all’esplorazione delle atmosfere dei mondi terrestri al di fuori del nostro sistema solare», ha detto Turner.

Riferimento: «Detection of Ionized Calcium in the Atmosphere of Superheated Jupiter WASP-76b» di Emily K. Debert, Ernst GWD Mooy, Ray Jayawardana, Jake D. Turner, Andrew Raiden Harper, Luca Fossati, Kali E. Hood, Jonathan J. Fortney, Laura Flagg, Ryan MacDonald, Roman Allart e David K. Singh, 28 settembre 2021 Disponibile qui. Lettere per riviste astrofisiche.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac2513

Altri autori del documento includono Ernst JWD Moog della Queen’s University Belfast. Luca Fossati dell’Accademia Austriaca delle Scienze; Callie E. Hood e Jonathan J. Fortney, entrambi dell’Università della California, Santa Cruz; Romain Alart dell’Università di Montreal; e David K. Singh della Johns Hopkins University. I ricercatori della Cornell includevano Andrew Redden-Harper e Laura Flagg, entrambi nel gruppo Jayawardhana, e Ryan MacDonald. Parti di questa ricerca sono state finanziate dalla NASA.

Gemini North fa parte dell’International Gemini Observatory, un programma della National Science Foundation NOIRLab.