Osservato per la prima volta un esopianeta ai raggi-X

Quasi vent'anni fa veniva scoperto il primo pianeta al di fuori del nostro sistema solare. Ora conosciamo quasi mille di esopianeti, ma nessuno di questi è mai stato scoperto o osservato a raggi-X mentre transitava davanti alla propria stella – fino ad oggi. Il telescopio americano Chandra ha unito le sue forze con quelle del collega europeo XMM Newton per osservare, per la prima volta nella storia, proprio questo, cioè un pianeta transitare di fronte al disco della propria stella, e ha scelto un bersaglio non causale: si tratta di HD 189733b, il pianeta che poche settimane fa è diventato il primo di cui conosciamo il colore reale, ossia un blu molto intenso che ricorda quello del nostro pianeta.

«Migliaia di candidati pianeti sono stati osservati transitare solamente nella porzione visibile dello spettro», ha spiegato Katja Poppenhaeger del CfA di Cambridge. «Riuscire finalmente a studiarne uno ai raggi-X è importante perché rivela nuove informazioni sulle proprietà dell'esopianeta».
Distante 63 anni luce dal nostro pianeta, HD 189733b, secondo recenti dati di Hubble, ha un colore molto simile a quello della Terra, visto dallo spazio, ma le somiglianze non vanno molto oltre: pare infatti che sulla sua superficie le temperature si aggirino intorno ai 1000 gradi centigradi, a causa dell'estrema vicinanza alla sua stella che lo porta a completare un'orbita ogni 2,2 giorni. Gli scienziati sospettano inoltre che vi siano fortissime precipitazioni trasversali di vetro che soffiano a velocità di oltre 7000 chilometri orari.
Il team guidato dalla Poppenhaeger ha osservato sei transiti del pianeta con Chandra, e ha usato i dati di XMM Newton per approfondirne uno di questi.
HD 189733b è veramente il pianeta dei record: oltre ad essere il primo pianeta ad essere stato osservato ai raggi-X e di cui conosciamo il colore, è anche il pianeta gioviano caldo più vicino al nostro sistema solare, il che lo rende un facile bersaglio da studiare.
I pianeti gioviani caldi rappresentano buona parte degli esopianeti che conosciamo finora, ma ciò è molto probabilmente causato dal fatto che sono i più facili da rilevare. Si tratta di pianeti grandi quanto (o più di) Giove che, a causa di un misterioso fenomeno chiamato migrazione, si trovano in orbite ristrette come quella di Mercurio.
I dati di Chandra e XMM Newton hanno fornito importanti dati sull'estensione dell'atmosfera del pianeta.
I transiti sono risultati essere tre volte più ampi ai raggi-X rispetto ai transiti corrispondenti osservati nel visibile.
«I dati ai raggi-X suggeriscono che vi siano estesi strati di atmosfera che sono trasparenti nel visibile ma opachi ai raggi-X», spiega Jurgen Schmitt dell'Hamburger Sternwarte ad Amburgo, in Germania. «Abbiamo però bisogno di ulteriori informazioni per confermare quest'ipotesi».
Il pianeta, secondo dati precedenti, sta evaporando a causa della radiazione ultravioletta e ai raggi-X della stella madre. Secondo studi risalenti a quasi un decennio fa, il pianeta perde da 100 ai 600 milioni di chili di massa ogni secondo. La sua atmosfera si sta assottigliando a una velocità del 25-65% maggiore rispetto a un'atmosfera meno estesa.
«L'atmosfera estesa di questo pianeta lo rende un bersaglio più grande per le radiazioni ad alta energia della stella, quindi avviene più evaporazione», spiega Scott Wolk, sempre del CfA.

La stella madre, HD 189733, ha anche una compagna rossastra più piccola, rilevata per la prima volta grazie ai dati di Chandra. Le due stelle si sono probabilmente formate assieme, ma la stella principale sembra essere dai 3 a 3,5 miliardi di anni più giovane, probabilmente per la sua rotazione maggiore che causa livelli più alti di attività magnetica e la fa apparire 30 volte più luminosa della compagna ai raggi-X.
«Questa stella non si sta comportando come [le stelle del]la sua età, e avere un pianeta massiccio come compagno potrebbe essere la spiegazione», commenta la Poppehaeger. «È possibile che questo pianeta gioviano caldo stia tenendo alte la rotazione e l'attività magnetica della stella a causa delle forze di marea, facendola comportarsi per certi versi come una stella molto più giovane».

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NASA/CXC/SAO/K.Poppenhaeger et al.