Venti di rubini e zaffiri nei cieli alieni di un mondo estremo

Un gruppo di astronomi potrebbe essere riuscito a spiare l'azione di un getto equatoriale altamente irregolare che plasma la circolazione nell'atmosfera di un lontano esopianeta.

HAT-P-7b, scoperto nel 2008, è un gioviano caldo situato a 1040 anni luce dalla Terra. Il pianeta è caratterizzato da un raggio pari a 1,4 raggi gioviani, un periodo orbitale di 2,20 giorni e una temperatura di equilibrio di 2590 gradi centigradi. Questo remoto mondo risulta intrappolato in una rotazione sincrona - in altre parole, rivolge sempre la stessa faccia alla propria stella, mentre l'altra metà è immersa in un'eterna notte. Il telescopio spaziale Kepler ha monitorato la luce bloccata e quella riflessa da HAT-P-7b nella regione visibile dello spettro elettromagnetico per oltre 4 anni.

Studiando l'andamento della luce riflessa dall'atmosfera di HAT-P-7b, gli astronomi si sono accorti che la posizione del punto di massima luminosità lungo l'orbita del pianeta è in costante cambiamento. La spiegazione proposta dagli astronomi prevede l'esistenza di un getto equatoriale altamente irregolare, la cui velocità varia drammaticamente nell'arco di qualche decina o centinaia di giorni. Gli astronomi sospettano inoltre che le nubi che avvolgono il pianeta siano composte principalmente di corindone, il minerale che forma rubini e zaffiri, e di perovskite. Secondo i ricercatori, le variazioni nella distribuzione di questo particolato sarebbero responsabili delle variazioni nell'albedo del pianeta, ovvero la frazione di luce riflessa.

"Sappiamo che HAT-P-7b presenta una deviazione nel picco della sua curva di fase [il diagramma che illustra l'andamento della luminosità del pianeta nel corso della sua orbita]" si legge nell'articolo pubblicato dagli scienziati. "Il picco di luminosità varia continuamente da una parte del punto substellare [il punto sulla superficie del pianeta in cui la stella si trova nello zenit] all'altra. La variabilità avviene su scale di decine o centinaia di giorni. Questi cambiamenti di luminosità sono indicativi di una variazione nell'atmosfera del pianeta, e sono il risultato di mutamenti nell'equilibrio tra le emissioni termiche e il flusso nell'emisfero illuminato. Crediamo che le osservazioni possano essere spiegate da cambiamenti nella velocità dei venti nell'atmosfera del pianeta e dalla conseguente variazione della copertura di nuvole."

Secondo gli astronomi, il particolare miscuglio di corindone e perovskite potrebbe formarsi solo nell'emisfero perennemente in ombra. Questo aerosol sarebbe poi trasportato verso l'emisfero illuminato dai venti atmosferici, dove evaporerebbe relativamente in fretta.

"Lungo l'emisfero illuminato di HAT-P-7b, le temperature sono proibitive per la formazione di possibili condensati; tuttavia, venti estremamente veloci potrebbero trasportare il particolato proveniente dall'emisfero in ombra," si legge nell'articolo. "Il particolato potrebbe sopravvivere in alcune regioni tra il terminatore [il confine tra notte e giorno] della mattina e il punto substellare, nonostante le temperature elevate, per poi evaporare in prossimità del terminatore della sera [il confine tra giorno e notte]. La porzione del pianeta tra il terminatore del mattino e il punto substellare coperta dalle nuvole sarebbe determinata dai rispettivi tempi di evaporazione ed avvezione. Venti più veloci ridurrebbero i tempi di avvezione e permetterebbero al particolato di viaggiare oltre il punto substellare prima di evaporare; venti più veloci, inoltre, muoverebbero il punto di massima temperatura verso il terminatore serale. Le variazioni nella velocità del getto, che trasporta aperiodicamente grandi quantità di particolato nell'emisfero illuminato e che fa sì che il riflesso delle nuvole contribuisca alla curva di fase più del contributo termico, sarebbero dunque responsabili della variazione nella fase di massima intensità. Il meccanismo che porta a tali variazioni aperiodiche nella velocità del getto è sconosciuto, ma potrebbe avere a che fare con le estreme forze mareali di cui il pianeta è vittima."

"Un aumento nell'albedo dell'emisfero illuminato dovuto a una maggiore concentrazione del particolato porterebbe a un raffreddamento dell'atmosfera superiore, il che a sua volta ridurrebbe l'escursione termica tra giorno e notte e dunque indebolirebbe il getto. Ciò rallenterebbe il trasporto del particolato, portando a un riscaldamento dell'atmosfera superiore; da qui, il ciclo ricomincerebbe in senso opposto."