Cieli di Titanio per un Gioviano Caldo

Utilizzando il Very Large Telescope dell’ESO gli astronomi hanno rilevato per la prima volta ossido di titanio nell’atmosfera di un esopianeta.

La scoperta, realizzata grazie allo strumento FORS2, fornisce indizi fondamentali sulla composizione chimica e sulla struttura di temperatura e pressione nell’atmosfera di un mondo insolito e molto caldo, WASP-19b. I risultati sono stati pubblicati su Nature.

Un team di astronomi guidato da Elyar Sedaghati ha esaminato l’atmosfera dell’esopianeta WASP-19b con dettaglio senza precedenti. Questo straordinario pianeta ha circa la stessa massa di Giove, ma è più vicino alla sua stella, tanto da completare un’orbita in appena 19 ore e si stima che la sua atmosfera abbia una temperatura di circa 2.000 gradi Celsius.

Quando WASP-19b passa di fronte alla sua stella madre, parte della luce stellare attraversa l’atmosfera del pianeta e rimangono tenui indizi nella luce che alla fine raggiunge la Terra. Utilizzando lo strumento FORS2 sul Very Large Telescope il team è stato in grado di analizzare questa luce e dedurre che l’atmosfera contiene piccole quantità di ossido di titanio, acqua e tracce di sodio, insieme con una foschia globale che diffonde la luce.

“Rilevare simili molecole non è un compito facile”, spiega Elyar Sedaghati. “Non solo abbiamo bisogno di dati di eccezionale qualità, ma anche di realizzare analisi sofisticate. Abbiamo utilizzato un algoritmo per esplorare molti milioni di spettri che abbracciano un ampio range di composizioni chimiche, temperature, e proprietà di nubi o foschia per trarre le nostre conclusioni”.

L’ossido di titanio si osserva raramente sulla Terra, ma si ritiene che esista nelle atmosfere di stelle fredde. Nelle atmosfere di pianeti caldi come WASP-19b agisce assorbendo calore. Se presenti in quantità sufficienti, queste molecole impediscono al calore di entrare o sfuggire attraverso l’atmosfera, portando a un processo di inversione termica: la temperatura è più alta nell’atmosfera superiore e più bassa negli strati inferiori, l’opposto della situazione normale. L’ozono gioca un ruolo simile nell’atmosfera terrestre, dove provoca inversione termica nella stratosfera.

“La presenza di ossido di titanio nell’atmosfera di WASP-19b può avere effetti importanti sulla temperatura e sulla circolazione atmosferica”, spiega Ryan MacDonald della Cambridge University. Secondo il team essere in grado di esaminare esopianeti a questo livello di dettaglio è una conquista promettente e molto entusiasmante.

Gli astronomi hanno raccolto osservazioni di WASP-19b per un periodo di oltre un anno. Le nuove informazioni relative alla presenza di ossidi metallici come l’ossido di titanio e altre sostanze contribuiranno a strutturare modelli migliori delle atmosfere planetarie. Pensando al futuro, una volta che gli astronomi saranno in grado di osservare le atmosfere di candidati pianeti abitabili, i modelli sviluppati forniranno metodi migliori per interpretare le osservazioni.
[ Barbara Bubbi ]

http://www.eso.org/public/news/eso1729/?lang
Credit: ESO/M. Kornmesser