l'Astrofilo settembre-ottobre 2024

SETTEMBRE-OTTOBRE 2024 Q uesto spettro di trasmissione, catturato utilizzando i telescopi spaziali Hubble e Webb, mostra le quantità di diverse lunghezze d’onda (colori) della luce stellare bloccate dall’atmosfera dell’esopianeta gigante gassoso WASP-107 b. Lo spettro include la luce raccolta in cinque osservazioni separate impiegando un totale di tre strumenti diversi: WFC3 di Hubble (0,8-1,6 micron), NIRCam (2,4-4,0 micron e 3,9-5,0 micron) e MIRI (5-12 micron) di Webb. Ogni serie di misurazioni è stata effettuata osservando il sistema pianeta-stella per circa 10 ore, prima, durante e dopo il transito, mentre il pianeta si muoveva davanti al disco della stella. Confrontando la luminosità della luce filtrata attraverso l’atmosfera del pianeta (luce trasmessa) con la luce stellare non filtrata, è possibile calcolare la quantità di ciascuna lunghezza d’onda bloccata dall’atmosfera. Poiché ogni molecola assorbe una com- binazione unica di lunghezze d’onda, lo spettro di trasmissione può essere utilizzato per determinare l’abbondanza di vari gas. Questo spettro mostra prove evidenti di acqua (H 2 O), anidride carbonica (CO 2 ), monossido di carbonio (CO), metano (CH 4 ), anidride solforosa (SO 2 ) e ammoniaca (NH 3 ) nell’at- mosfera del pianeta, consentendo ai ricercatori di stimare la temperatura interna e la massa del nucleo. Questa copertura di lunghezze d’onda dall’ot- tico all’infrarosso medio è finora la più ampia di qualsiasi spettro di trasmissione di esopianeti e include la prima rilevazione di ammoniaca segnalata da un telescopio spaziale in un’esoatmosfera. [NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI) – Luis Welbanks (ASU), JWST MANATEE Team] pre così che il nucleo ha almeno il doppio della massa stimata in ori- gine, il che ha più senso in termini di come si formano i pianeti. Tutto sommato, WASP-107 b non è così misterioso come sembrava una volta. “I dati Webb ci dicono che pianeti come WASP-107 b non hanno do- vuto formarsi in qualche strano mo- do con un nucleo super piccolo e un enorme involucro gassoso” , ha spie- gato Mike Line dell’ASU. “Invece, possiamo prendere qualcosa di più simile a Nettuno, con un sacco di roc- cia e non tanto gas, aumentare sem- plicemente la temperatura e farlo apparire come appare.” essere la causa del gonfiore di WASP- 107 b, ma finché non sono arrivati i risultati di Webb, non c’erano prove. Una volta stabilito che il pianeta ha abbastanza calore interno da agitare completamente l’atmosfera, i team hanno capito che gli spettri poteva- no anche fornire un nuovo modo per stimare le dimensioni del nucleo. “Se sappiamo quanta energia c’è nel pia- neta e in che proporzione è com- posto da elementi più pesanti come carbonio, azoto, ossigeno e zolfo, ri- spetto alla parte di idrogeno ed elio, possiamo calcolare quanta massa de- ve esserci nel nucleo” , ha spiegato Daniel Thorngren della JHU. Si sco- alte temperature. Il fatto che ce ne sia così poco, sebbene abbiamo rile- vato altre molecole contenenti car- bonio, ci dice che l’interno del pia- neta deve essere significativamente più caldo di quanto pensassimo.” Una probabile fonte dell’energia in- terna extra di WASP-107 b è il riscal- damento mareale causato dalla sua orbita leggermente ellittica. Con la distanza tra la stella e il pianeta che cambia continuamente durante l’or- bita di 5,7 giorni, anche l’attrazione gravitazionale cambia, allungando il pianeta e riscaldandolo. I ricercatori avevano precedentemente proposto che il riscaldamento mareale potesse ASTROFILO l’ !