Misurato direttamente il periodo di rotazione di un esopianeta

Grazie al potente occhio robotico del telescopio spaziale Hubble, gli astronomi sono riusciti per la prima volta a determinare il periodo di rotazione di un pianeta extrasolare usando osservazioni dirette dei cambiamenti di luminosità dell'atmosfera del pianeta.

Il pianeta in questione, 2M1207b, è un cosiddetto "super-Giove", con una massa quattro volte superiore a quella del gigante gassoso del nostro sistema solare. L'esopianeta si trova in orbita a più di otto miliardi di chilometri da una nana bruna, un oggetto a metà strada tra pianeti e stelle. Il sistema si trova a 170 anni luce dalla Terra.

"I risultati sono molto interessanti," spiega Daniel Apai dell'Università dell'Arizona di Tucson, a capo delle indagini. "Ci forniscono una tecnica unica per esplorare le atmosfere degli esopianeti e per misurare i loro periodi di rotazione."

La misurazione è stata resa possibile dalla stabilità, dalla risoluzione e dal contrasto che solo Hubble è in grado di fornire. L'occhio del telescopio spaziale ha osservato periodiche variazioni nell'intensità della luce riflessa dall'atmosfera del pianeta. A detta degli scienziati, le variazioni di luminosità sarebbero dovute alla presenza di complessi sistemi di nuvole, mentre la periodicità di queste variazioni potrebbe essere spiegata dalla rotazione del pianeta. I dati di Hubble confermano inoltre che gli strati di nuvole sono disomogenei e incolore.

L'esopianeta era stato osservato per la prima volta dieci anni fa, proprio da Hubble. I dati raccolti allora avevano rivelato che l'atmosfera del pianeta era abbastanza calda da consentire la precipitazione liquida di silicati e, più in profondità, di gocce di pioggia di ferro che evaporano negli strati più interni.

"A quote elevate piove vetro, mentre a quote più basse piove ferro," spiega Yifan Zhou dell'Università dell'Arizona. "Le temperature atmosferiche vanno da 1200 a 1400 gradi centigradi."
2M1207b presenta temperature così elevate da risultare più luminoso nell'infrarosso che nel visibile. Secondo gli scienziati, il pianeta sarebbe così caldo a causa della sua giovane età - appena 10 milioni di anni, il che implica che i suoi strati interni debbano ancora finire di contrarsi e raffreddarsi. Nel corso dei prossimi miliardi di anni, gli scienziati prevedono che le temperature caleranno drasticamente, tanto da rendere quasi impossibili le precipitazioni di ferro e vetro.
I dati di Hubble suggeriscono che il pianeta completi una rotazione sul proprio asse ogni 10 ore terrestri circa, contro le 9.8 impiegate da Giove. Si pensa che il pianeta sia solo cinque o sette volte meno massiccio della sua "stella" madre, mentre Giove, pur essendo il più massiccio dei pianeti del sistema solare, è appena un millesimo della massa del Sole.
"È un buon indizio che il sistema di 2M1207 si sia formato molto diversamente dal nostro sistema solare," spiega Zhou. Mentre la nostra casa celeste si è formata dall'accrescimento di materiale all'interno del disco circumstellare che circondava il proto-Sole, gli astronomi sospettano che il sistema alieno di 2M1207 si sia formato in seguito al collasso gravitazionale di due dischi separati.

Photo Credits: NASA, ESA, and G. Bacon/STScI