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Un rovente pallone da football per Hubble

Elaborazione artistica di Wasp-121b (Credits: NASA, ESA, and J. Olmsted-STScI)

Si trova ad una distanza dalla Terra pari a circa 900 anni luce, nella costellazione australe della Poppa, e il suo look ricorda quello di un pallone da football americano: si tratta dell’esopianeta Wasp-121b, il cui aspetto ludico non deve trarre in inganno perché la sua orbita troppo vicina alla stella ospite ha inciso profondamente sulle sue condizioni e potrebbe avere un esito fatale. Una delle conseguenze di questo percorso pericoloso è la perdita di elementi pesanti dall’atmosfera, fenomeno osservato per la prima volta da Hubble e al centro di un nuovo studio, appena pubblicato su The Astronomical Journal (articolo: “The Hubble Space Telescope PanCet Program: Exospheric Mg ii and Fe ii in the Near-ultraviolet Transmission Spectrum of WASP-121b Using Jitter Decorrelation”). La ricerca, condotta da un gruppo internazionale di astrofisici, è stata coordinata dalla Johns Hopkins University di Baltimora, e ha visto la partecipazione di due strutture Nasa, l’Ames Research Center e il Jet Propulsion Laboratory.

Wasp-121b è classificato come Gioviano caldo (Hot Jupiter), categoria che designa grandi esopianeti gassosi e intenti ad orbitare molto vicino alla loro stella ospite; in questo caso l’astro è Wasp-121, schedato come tipo Fv. In genere gli Hot Jupiter sono sufficientemente freddi per far condensare in nubi i ‘metalli pesanti’ (vale a dire gli elementi più pesanti dell’idrogeno e dell’elio), ma nella situazione di Wasp-121-b questi elementi – magnesio e ferro allo stato gassoso – si stanno dando alla fuga. Il pianeta, infatti, raggiunge temperature infernali nella parte alta della sua atmosfera: oltre 2500°C, un valore superiore di ben 10 volte quelli di altre atmosfere planetarie sinora conosciute. La fuga del ferro e del magnesio è dovuta alla luce ultravioletta della stella ospite, che è più scintillante e calda del Sole, e può contribuire ad innalzare le temperature roventi dell’alta atmosfera di Wasp-121b: infatti, i due metalli la rendono più opaca nell’ultravioletto. Anche la struttura del pianeta – grande, vaporoso e con una forza di gravità debole – incide sulla perdita degli elementi pesanti. Per trovare nell’ultravioletto le firme spettrali del magnesio e del ferro gli studiosi hanno impiegato lo spettrografo Stis (Space Telescope Imaging Spectrograph) di Hubble, che le ha individuate nella luce di Wasp-121, filtrata dall’atmosfera del pianeta durante un transito di quest’ultimo.

La spoliazione dell’atmosfera non è il solo effetto della strada pericolosa intrapresa da Wasp-121b: le forze gravitazionali della stella, infatti, gli hanno fatto assumere una forma pressoché ovale e in futuro potrebbero farlo a pezzi. Gli autori dell’articolo ritengono di aver aggiunto un tassello importante nell’analisi dei processi che portano i pianeti a perdere l’atmosfera iniziale, derivante dal gas del disco in cui essi e la stella ospite si sono formati; tuttavia, il tema è meritevole di ulteriori approfondimenti per i quali saranno necessari gli strumenti all’avanguardia del telescopio Webb. Lo studio su Wasp-121b fa parte della mappatura PanCet (Panchromatic Comparative Exoplanet Treasury), un programma di ricerca di Hubble, mirato ad indagare 20 esopianeti di differenti dimensioni, mettendo a confronto le rilevazioni in varie lunghezze d’onda (ultravioletto, visibile ed infrarosso).

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