Una nuova classe nella scuola degli esopianeti

© immagine NASA, ESA, and D. Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Ci sono sempre più studenti nella scuola degli esopianeti, e il preside ha deciso di formare una nuova sezione: quella degli esopianeti ricoperti quasi interamente d'acqua e avvolti da una spessa atmosfera. Per ora, in questa sezione c'è un solo alunno, e si chiama GJ1214b.
Venne scoperto nel 2009 da un gruppo di scienziati guidato da David Charbonneau dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). L'anno successivo, uno studio di Jacob Bean e del suo team suggerì la presenza di un involucro gassoso formato principalmente da acqua che avvolgeva il pianeta. Purtroppo, lo studio di Bean non era altro che una pura teoria: con gli stessi dati si poteva giungere a conclusioni ben diverse, senza dover ricorrere alla presenza di una tale atmosfera. Ora, però, un nuovo studio di Zachory Berta del CfA e del suo team sembra avere le prove concrete, ma non si è fermato qui: è andato ben oltre la 'semplice' atmosfera di acqua.

«GJ 1214b non è simile a nessun altro pianeta che conosciamo» ha commentato Berta. «Un'enorme frazione della sua massa è composta da acqua».

Questa super–Terra ha un diametro di circa 2.7 volte quello terrestre ed orbita attorno una nana rossa. Il suo periodo orbitale è di circa 38 ore e dista dalla sua stella 2.1 milioni di chilometri. Da tali informazioni gli astronomi hanno dedotto che la sua temperatura superficiale si aggira attorno ai 230 gradi centigradi.

Berta e i suoi colleghi hanno analizzato lo spettro del pianeta attraverso la Wide Field Camera 3 – o WFC3 – a bordo del telescopio spaziale Hubble. La luce della stella è filtrata dall'atmosfera del pianeta quando esso le transita davanti, e quindi nello spettro possiamo trovare la 'firma' degli elementi.

L'occhio di Hubble ha analizzato l'atmosfera dell'esopianeta a diverse lunghezze d'onda, senza trovare particolari interessanti. Proprio per questo, il modello più simile alle osservazioni ottenute dal telescopio spaziale statunitense prevede un'atmosfera molto densa e ricca di vapore acqueo.

«Le osservazioni di Hubble hanno favorito la presenza di un'atmosfera piena di vapore acqueo» ha proseguito Berta.

La densità media del pianeta è di circa 2 grammi per centimetro cubo, mentre quella terrestre è di circa 5.5 g/cm3. Dato che quella dell'acqua è di 1 grammo per centimetro cubo, è probabile che GJ 1214b contenga molta più acqua del nostro stesso pianeta.

«Le alte temperature e le elevate pressioni formerebbero materiali esotici come 'ghiaccio caldo' e 'acqua superfluida' che sono completamente alieni alla nostra esperienza quotidiana» ha commentato Berta.

Gli astronomi pensano che GJ 1214b sia stato coinvolto in un processo di migrazione che lo ha visto spostarsi dalle regioni periferiche del proprio sistema planetario – dove il ghiaccio può formarsi – fino alle regioni più vicine alla sua stella. Questo processo porta spesso alla nascita degli 'Hot Jupiters' ('Giovi Caldi'), la classe più abbondante.

GJ 1214b è ubicato a soli 40 anni luce da noi nella costellazione dell'Ofiuco, rendendolo un interessante obiettivo per il successore di Hubble, James Webb.

Speriamo che GJ 1214b abbia presto altri compagni di classe.

Fonti

arxiv

HubbleSite