Astronomia: l’esopianeta estremo WASP-189b ha un’atmosfera complessa ed esotica

Gli astronomi hanno rilevato l'ossido di titanio nell'atmosfera del pianeta gioviano ultracaldo WASP-189b

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La temperatura dell’atmosfera di un pianeta diminuisce con l’aumentare dell’altitudine, a meno che non esista un elemento che assorbe onde corte e che provoca un’inversione di temperatura: l’ozono svolge questo ruolo nell’atmosfera terrestre, ma nelle atmosfere di esopianeti altamente irradiati, si ritiene che a svolgere tale ruolo siano ossido di titanio e ossido di vanadio. Utilizzando la spettroscopia di trasmissione ad alta risoluzione, gli astronomi hanno rilevato l’ossido di titanio nell’atmosfera del pianeta gioviano ultracaldo WASP-189b. Inoltre, gli studiosi hanno rilevato metalli, tra cui ferro e titanio neutri e singolarmente ionizzati, nonché cromo, magnesio, vanadio e manganese.

WASP-189 è una stella di tipo A di 730 milioni di anni situata a 322 anni luce di distanza nella costellazione della Bilancia.
Conosciuta anche come HD 133112, la stella è più grande e oltre 2mila gradi Celsius più calda del Sole, quindi sembra brillare con sfumature blu.
Scoperto nel 2018, WASP-189b è un gigante gassoso in transito con circa 1,6 volte il raggio di Giove. Si trova circa 20 volte più vicino alla sua stella rispetto a quanto lo è la Terra al Sole e completa un’orbita in soli 2,7 giorni.

WASP-189b ha un’elevata temperatura di equilibrio di 2.368 gradi Celsius a causa della sua vicinanza alla sua calda stella ospite di tipo A,” hanno affermato Bibiana Prinoth e colleghi della Lund University. “È uno dei più luminosi sistemi planetari in transito attualmente conosciuti, il che lo rende molto interessante per studi spettroscopici della sua atmosfera“.
Il sistema è ben caratterizzato, grazie alle ampie osservazioni fotometriche con CHEOPS, inclusa una misurazione precisa dei parametri orbitali“.

cheops
Credit: ESA

Gli astronomi hanno osservato lo spettro di WASP-189 durante tre eventi di transito con lo spettrografo HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) presso il telescopio da 3,6 metri dell’ESO all’Osservatorio di La Silla, in Cile.

Abbiamo misurato la luce proveniente dalla stella ospite del pianeta e che passa attraverso l’atmosfera del pianeta“, hanno spiegato gli studiosi. “I gas nella sua atmosfera assorbono parte della luce stellare, in modo simile all’ozono, che assorbe parte della luce solare nell’atmosfera terrestre, e quindi lasciano la loro caratteristica ‘impronta digitale’“.
Con l’aiuto di HARPS, siamo stati in grado di identificare le sostanze corrispondenti“. “I gas che hanno lasciato le loro ‘impronte digitali’ nell’atmosfera di WASP-189b includevano ferro, cromo, vanadio, magnesio e manganese“.

I ricercatori sono stati anche in grado di rilevare l’ossido di titanio nell’atmosfera di WASP-189b.
L’ossido di titanio assorbe le radiazioni a onde corte, come le radiazioni ultraviolette,” ha affermato il prof. Kevin Heng dell’Università di Berna.
La sua rilevazione potrebbe quindi indicare uno strato nell’atmosfera di WASP-189b che interagisce con l’irradiazione stellare in modo simile a come fa lo strato di ozono sulla Terra“.
Nella nostra analisi, abbiamo osservato che le ‘impronte digitali’ dei diversi gas erano leggermente alterate rispetto alle nostre aspettative,” ha evidenziato Prinoth. “Riteniamo che forti venti e altri processi potrebbero generare queste alterazioni“.
Inoltre, poiché le impronte digitali di diversi gas sono state alterate in modi diversi, riteniamo che ciò indichi che esistono in strati diversi, in modo simile a come le impronte digitali del vapore acqueo e dell’ozono sulla Terra sembrerebbero alterate in modo diverso a distanza, perché per lo più si verificano in diversi strati atmosferici“.

I risultati sono stati pubblicati su Nature Astronomy.