La scoperta di un fenomeno luminoso nell’atmosfera di WASP-76b
Recenti osservazioni effettuate dal telescopio spaziale CHEOPS, gestito dal centro operativo scientifico dell’Università di Ginevra (UNIGE), hanno rivelato l’esistenza di un fenomeno luminoso, denominato “gloria”, nell’atmosfera dell’esopianeta WASP-76b. Questo gigante ultra-caldo presenta una particolare asimmetria tra la quantità di luce osservata sul suo terminatore orientale, la linea immaginaria che separa il lato notturno da quello diurno, e quella osservata sul terminatore occidentale. Si ipotizza che tale peculiarità sia dovuta alla riflessione della luce della stella, intorno alla quale orbita l’esopianeta, da parte di nuvole composte da una sostanza perfettamente uniforme. Se questa ipotesi venisse confermata, sarebbe la prima rilevazione di una gloria al di fuori del nostro sistema solare. Lo studio, realizzato in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e l’Università di Berna (UNIBE), è stato pubblicato su Astronomy & Astrophysics.
Un gigante ultra-caldo con caratteristiche uniche
WASP-76b è un pianeta gigante ultra-caldo che orbita attorno alla sua stella a una distanza dodici volte inferiore a quella di Mercurio dal nostro Sole, ricevendo oltre 4.000 volte la radiazione solare rispetto alla Terra. “L’esopianeta è ‘gonfiato’ dalla intensa radiazione della sua stella. Pertanto, nonostante sia il 10% meno massiccio del nostro ‘cugino’ Giove, è quasi il doppio più grande”, spiega Monika Lendl, professoressa assistente presso il Dipartimento di Astronomia della Facoltà di Scienze dell’UNIGE e coautrice dello studio.
Elementi che sulla Terra formerebbero rocce si sciolgono ed evaporano
Dal suo ritrovamento nel 2013, WASP-76b è stato oggetto di intensi studi da parte degli astronomi. È emerso un quadro alquanto infernale: un lato del pianeta è sempre rivolto verso la sua stella, raggiungendo temperature di 2.400 gradi Celsius. Gli elementi che sulla Terra formerebbero rocce si sciolgono ed evaporano, per poi condensarsi sul lato notturno leggermente più fresco, creando nuvole di ferro che generano piogge di ferro fuso.
Il contributo fondamentale di CHEOPS
Una delle osservazioni più inquietanti per gli astronomi è l’asimmetria tra i due terminatori del pianeta. Per risolvere questo mistero, sono state utilizzate ben ventitré osservazioni con il telescopio spaziale CHEOPS, distribuite su tre anni. Il satellite dell’ESA, gestito dalla Svizzera e con il centro operativo scientifico presso il Dipartimento di Astronomia dell’UNIGE, ha osservato numerosi eclissi secondarie del pianeta (quando passa dietro la sua stella) e diverse curve di fase (osservazione continua durante una rivoluzione completa del pianeta).
Combinando questi nuovi dati con quelli di altri telescopi (TESS, Hubble e Spitzer), gli astronomi hanno avanzato un’ipotesi sorprendente per spiegare l’eccesso di flusso luminoso sul lato orientale del pianeta: “Questa inaspettata luminosità potrebbe essere causata da una forte riflessione localizzata e anisotropa, ovvero dipendente dalla direzione, ciò che chiamiamo una gloria”, spiega Olivier Demangeon, ricercatore presso l’Istituto di Astrofisica e Scienze dello Spazio in Portogallo e autore principale dello studio.
Una prima osservazione al di fuori del nostro sistema solare
Le glorie sono fenomeni comuni sulla Terra e sono state osservate anche su Venere. L’effetto, simile a un arcobaleno, si verifica quando la luce viene riflessa da nuvole composte da goccioline perfettamente uniformi. Nel caso della Terra, le goccioline sono costituite da acqua, ma la natura di queste goccioline su WASP-76b rimane un mistero. Potrebbe trattarsi di ferro, poiché questo è già stato rilevato nell’atmosfera estremamente calda del pianeta. La rilevazione di questo fenomeno su WASP-76b è la prima del suo genere al di fuori del nostro sistema solare.
Rilevare fenomeni così minuti a così grande distanza
“Il motivo per cui una gloria non è mai stata osservata al di fuori del nostro sistema solare è che questo fenomeno richiede condizioni molto specifiche. Innanzitutto, le particelle atmosferiche devono essere quasi perfettamente sferiche, completamente uniformi e sufficientemente stabili da essere osservate per un lungo periodo. Queste goccioline devono essere direttamente illuminate dalla stella ospite del pianeta, e l’osservatore, in questo caso CHEOPS, deve trovarsi nella posizione giusta”, spiega Olivier Demangeon.
Ulteriori dati saranno necessari per confermare con certezza che questo intrigante eccesso di luce sul terminatore orientale di WASP-76b sia effettivamente una gloria. Tale conferma attesterebbe la presenza di nuvole composte da goccioline perfettamente sferiche che sono esistite per almeno tre anni o che si rinnovano costantemente. Affinché tali nuvole persistano, anche la temperatura dell’atmosfera dovrebbe essere stabile nel tempo, offrendo uno spaccato affascinante e dettagliato su ciò che potrebbe accadere su WASP-76b.
Rilevare fenomeni così minuti a così grande distanza consentirà agli scienziati e agli ingegneri di identificare altri fenomeni altrettanto cruciali, come la riflessione della luce stellare su laghi e oceani liquidi, condizione necessaria per l’abitabilità.
