Osservate per la prima volta variazioni nell’atmosfera di una super Terra

Gli astronomi hanno rilevato grosse variazioni di temperatura su una super Terra – si tratta della prima volta che una variazione nell’atmosfera viene osservata in un pianeta roccioso all’infuori del nostro sistema solare – e si crede possa essere originata da una intensa attività vulcanica, aggiungendo così ulteriore mistero a quello che è stato soprannominato il “pianeta diamante”.

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Impressione artistica della super-Terra 55 Cancri e, la quale mostra una superficie parzialmente fusa del pianeta prima e dopo una possibile attività vulcanica sul lato illuminato a giorno. Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

Per la prima volta, i ricercatori guidati dall’University of Cambridge hanno rilevato una variabilità atmosferica in un pianeta roccioso fuori dal sistema solare, e osservato un quasi triplice cambiamento nella temperatura in un periodo di due anni. Sebbene i ricercatori premettono che la causa della variabilità è ancora oggetto di studi, essi ritengono che il fenomeno possa essere causato da una intensa attività vulcanica sulla superficie del pianeta. L’abilità di investigare nell’atmosfera di “super Terre” rocciose ed osservare le condizioni sulla loro superficie, costituisce una importante pietra miliare verso l’identificazione di pianeti abitabili fuori dal sistema solare.

Utilizzando il telescopio Spaziale Spitzer della NASA, i ricercatori hanno osservato emissioni termiche provenienti dal pianeta, chiamato 55 Cancri e – orbitante una stella di tipo solare localizzata a 40 anni luce di distanza nella costellazione del Cancro – e per la prima volta hanno trovato condizioni rapidamente variabili, con temperature nel lato caldo, illuminato a giorno, del pianeta tra 1000 e 2700 gradi Celsius.

“Questa è la prima volta che abbiamo visto cambiamenti così drastici nella luce emessa da un esopianeta, il che è particolarmente notevole per una super Terra,” ha detto il Dott. Nikku Madhusudhan dell’Institute of Astronomy di Cambridge, un co-autore del nuovo studio. “Nessuna evidenza di emissione termica o di attività di superficie è stata mai trovata in altre super Terre ad oggi.” Sebbene le interpretazioni dei nuovi dati siano ancora preliminari, i ricercatori credono che la variabilità di temperatura possa essere causata da grosse code di gas e polvere che occasionalmente coprono la superficie, la quale potrebbe essere parzialmente fusa. Le code potrebbero essere causate dal tasso eccezionalmente elevato di altività vulcanica, più elevato di quello osservato su Io, una delle lune di Giove e il corpo più geologicamente attivo del sistema solare.

“Abbiamo visto un cambiamento del 300% nel segnale proveniente da questo pianeta, il che rappresenta la prima volta che osserviamo un tale livello di variabilità in un esopianeta,” ha detto il Dott. Brice-Olivier Demory, del Cavendish Laboratory dell’Università, autore principale del nuovo studio.” Anche se non possiamo essere completamente certi, pensiamo come probabile spiegazione di questa variabilità che l’attività vulcanica a larga scala, possibilmente vulcanismo, sulla superficie sta rilasciando grandi quantità di gas e polvere, che a volte oscurano l’emissione termica dal pianeta così che non riusciamo a vederla dalla Terra.”

55 Cancri e è una “super Terra”: un esopianeta roccioso circa due volte più grande ed olto volte più massivo della Terra. E’ uno dei cinque pianeti in orbita attorno ad una stella di tipo solare nella costellazione del Cancro, e si trova così vicino alla sua stella madre da completare una rivoluzione attorno ad essa in 18 ore. Il pianeta ha anche un moto orbitale bloccato dall’azione delle forze mareali, vale a dire che non ruota come ruota la Terra – invece c’è un lato illuminato permanentemente a giorno, ed uno invece sempre al buio. Dal momento che è la super Terra più vicina avente un’atmosfera che può essere studiata, 55 Cancri e è tra i migliori candidati per osservazioni dettagliate di superficie e condizioni atmosferiche su esopianeti rocciosi.

La maggior parte dei primi studi su esopianeti è stato condotto su giganti gassosi simili a Giove e Saturno, dal momento che le loro enormi dimensioni permettono di trovarli più facilmente. Negli anni più recenti, gli astronomi sono stati in grado di mappare le condizioni di molti di questi giganti gassosi, ma diventa molto più difficile fare lo stesso per le super Terre: esopianeti le cui masse si aggirano tra una e dieci volte la massa della Terra.

Osservazioni precedenti di 55 Cancri e hanno suggerito la presenza di abbondanza di carbonio, portando ad ipotizzare che il pianeta fosse composto da diamante. Ad ogni modo, questi nuovi risultati non hanno confermato le osservazioni precedenti e hanno fatto sorgere nuove domande.

“Quando abbiamo identificato questo pianeta per la prima volta, le misure supportavano un modello ricco di carbonio,” ha detto Madhusudhan, il quale insieme a Demory è un membro del Cambridge Exoplanet Research Centre. “Ma adesso stiamo osservando che quelle misure cambiano nel tempo. Il pianeta potrebbe essere ancora ricco di carbonio, ma non siamo più così sicuri – gli studi precedenti su questo pianeta hanno suggerito che potesse essere un mondo con acqua. La variabilità trovata oggi è qualcosa che non abbiamo visto da nessun’altra parte, quindi non abbiamo al momento alcuna spiegazione soddisfacente. Ma questo è il bello della scienza – gli indizi possono sorgere da elementi inaspettati. Le osservazioni attuali aprono un nuovo capitolo nella nostra capacità di studiare le condizioni di pianeti rocciosi utilizzando i telescopi di oggi e quelli che verranno domani.”

I risultati sono stati pubblicati online oggi.

Lo studio è stato anche effettuato in collaborazione con il Prof. Didier Queloz del Cavendish Laboratory ed il Dott. Michaël Gillon della Université di Liège.

L’articolo originale è reperibile QUI.

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