Utilizzando il Very Large Telescope dell’European Southern Observatory, gli astronomi hanno scoperto l’elemento più pesante mai trovato nell’atmosfera di un esopianeta: il bario. E’ stata una sorpresa scoprire il bario ad alta quota nelle atmosfere dei giganti gassosi ultra caldi WASP-76 b e WASP-121 b, due esopianeti, mondi che orbitano attorno a stelle al di fuori del nostro Sistema Solare. Questa scoperta inaspettata solleva interrogativi su come potrebbero essere queste atmosfere esotiche.
“La parte sconcertante e contraria alla logica è: perché c’è un elemento così pesante negli strati superiori dell’atmosfera di questi pianeti?” è l’interrogativo di Tomás Azevedo Silva, dell’Università di Porto e dell’Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) in Portogallo, che ha guidato lo studio pubblicato oggi su Astronomy & Astrophysics.
WASP-76 b e WASP-121 b non sono esopianeti ordinari. Entrambi sono conosciuti come gioviani ultra-caldi in quanto sono di dimensioni paragonabili a Giove pur avendo temperature di superficie estremamente elevate che superano i 1000°C. Ciò è dovuto alla vicinanza alle proprie stelle, il che significa anche che un’orbita attorno a ciascuna stella richiede solo uno o due giorni. Ciò conferisce a questi pianeti caratteristiche piuttosto esotiche: su WASP-76 b, per esempio, gli astronomi sospettano che piova ferro.
Ciò nonostante, gli scienziati sono rimasti sorpresi di trovare bario, che è 2,5 volte più pesante del ferro, nelle atmosfere superiori di WASP-76 b e WASP-121 b. “Data l’elevata gravità dei pianeti, ci aspetteremmo che elementi pesanti come il bario cadano rapidamente negli strati inferiori dell’atmosfera,” spiega il coautore Olivier Demangeon, ricercatore dell’Università di Porto e dell’IA.
“E’ stata in un certo senso una scoperta ‘accidentale’,” ha proseguito Azevedo Silva. “Non ci aspettavamo né cercavamo il bario in particolare e abbiamo dovuto verificare che provenisse effettivamente dal pianeta poiché non era mai stato rilevato prima in nessun esopianeta“.
Il fatto che il bario sia stato rilevato nelle atmosfere di entrambi questi gioviani ultra caldi suggerisce che questa categoria di pianeti potrebbe essere ancora più strana di quanto si pensasse in precedenza. Anche se occasionalmente rileviamo il bario nei nostri cieli, sotto forma di colore verde brillante dei fuochi d’artificio, gli scienziati si chiedono quale processo naturale potrebbe causare la presenza di questo elemento pesante ad altitudini così elevate in questi esopianeti. ”Al momento non siamo sicuri di quali siano i meccanismi,” spiega Demangeon.
Nello studio delle atmosfere degli esopianeti, i giovi ultra caldi sono estremamente utili. Come sottolinea Demangeon: “Essendo gassose e calde, le loro atmosfere sono molto estese e sono quindi più facili da osservare e studiare rispetto a quelle di pianeti più piccoli o più freddi“.
Determinare la composizione dell’atmosfera di un esopianeta richiede attrezzature molto specializzate. Il team ha utilizzato lo strumento ESPRESSO sul VLT dell’ESO in Cile per analizzare la luce stellare che filtrata attraverso le atmosfere di WASP-76 b e WASP-121 b. Ciò ha consentito di rilevare chiaramente diversi elementi in essi contenuti, incluso il bario.
Questi nuovi risultati mostrano che abbiamo solo scalfito la superficie dei misteri degli esopianeti. Con strumenti futuri come l’ArmazoNes high Dispersion Echelle Spectrograph (ANDES), che opererà sul prossimo Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO, gli astronomi saranno in grado di studiare le atmosfere di esopianeti grandi e piccoli, comprese quelle dei pianeti rocciosi simili alla Terra, in modo molto più approfondito e per raccogliere più indizi sulla natura di questi strani mondi.
