19.2.16

MISURATO PER LA PRIMA VOLTA IL PERIODO DI ROTAZIONE ATTRAVERSO IL DIRECT IMAGING


Anche questa importantissima scoperta è stata possibile grazie al Telescopio Spaziale Hubble, che giorno dopo giorno sta rivoluzionando la nostra conoscenza dell'universo.
Questa volta i suoi sensori hanno puntato un pianeta gigante gassoso già noto da anni agli astronomi, 2M1207b, ma quello che è stato in grado di fare non ha precedenti.

Tramite il metodo del direct imaging, ovvero utilizzando una serie di foto reali dell'esopianeta (e non utilizzando metodi indiretti, da cui si deduce la presenza di un pianeta inosservabile direttamente), gli astronomi hanno calcolato la velocità di rotazione delle nubi dell'esopianeta e non solo.
Il pianeta ha 4 volte la massa di Giove ed orbita a 5 miliardi di km dal suo sole, una nana bruna. Il tutto a 170 anni luce dalla Terra.

L'incredibile stabilità, precisione e contrasto di Hubble hanno permesso non solo di evidenziare le variazioni di luminosità della copertura nuvolosa del pianeta, ma anche di stabilire che le nuvole sono distribuite disomogeneamente e di colori differenti.
Dai dati rilevati, il giovane pianeta gigante ha un periodo di rotazione di 10 ore, analogo a quello di Giove.

Precedenti osservazioni avevano mostrato che la temperatura atmosferica di 2M1207b è abbastanza elevata (2200-2500°C) da far piovere silicati nella parte superiore, che precipiterebbero in particelle fini come quelle del fumo di una sigaretta. Più in profondità pioverebbe addirittura ferro liquido. In alte parole, nell'alta atmosfera pioverebbe vetro mentre in quella bassa ci sarebbero precipitazioni sparse di ferro liquido.

E' proprio questa condizione di pianeta gigante e rovente ad aver permesso la scoperta: infatti questo mondo infernale risulta particolarmente luminoso nell'infrarosso, permettendo un'indagine approfondita dell'atmosfera da parte della Wide Field Camera 3 di Hubble.
Il pianeta conserva tutto questo calore dalla sua formazione, avvenuta appena 10 milioni di anni fa, ma non sarà per sempre così: nei prossimi milioni di anni le contrazioni ed il raffreddamento faranno precipitare verso il centro gli elementi più pesanti liberando nello spazio parte degli elementi leggeri dell'atmosfera.

Osservando il cielo da una sua ipotetica luna rocciosa, il nostro Sole apparirebbe una stellina debole posta a metà strada tra Altair e Procione.

18.2.16

LA' FUORI STA SFRECCIANDO UN PIANETA SOLITARIO

Circa 3 anni fa gli astronomi osservarono un oggetto che sfrecciava solitario ad 80 anni luce da noi. Molto più grande di Giove ma molto più piccolo di una stella, venne classificato come pianeta solitario in attesa che nuovi studi facessero luce sulla sua vera identità.

Oggi gli astronomi possono confermare che PSO J318.5338-22.8603, questo è il suo nome, è senza dubbio di un pianeta solitario. Un pianeta che appartiene alla sempre più numerosa classe dei pianeti interstellari: mondi espulsi nello spazio profondo da giovani sistemi planetari in fase di riordino delle orbite.

Con una massa pari a circa 8 volte quella di Giove ed una temperatura superficiale di circa 800°C, all'epoca della scoperta venne scambiata per una nana bruna, ovvero potenziali piccole stelle che però non sono riuscite a mettere in moto la fusione nucleare. 


Ma la radiazione emessa è molto simile a quella emessa da gran parte dei pianeti giganti gassosi noti sparsi per la galassia e quindi gli astronomi hanno convenuto si trattasse di un pianeta. Utilizzando il Near-Infrared Spectrograph montato sul telescopio Gemini North, è stato possibile non solo studiare la radiazione emessa dal pianeta, ma anche determinare che il pianeta ruota con un periodo compreso tra le 5 e le 10.2 ore.

" Non abbiamo mai visto un oggetto simile alla deriva nello spazio. Ha tutte le caratteristiche dei giovani pianeti scoperti attorno ad altre stelle, ma sta sfrecciando là fuori tutto solo ” afferma il Dr. Michael Liu, a capo del team che lo ha scoperto.

Il conferimento dello status di pianeta non è stata una cosa semplice. Oggetti così caldi e massicci possono anche essere delle nane brune (quindi delle stelle) in fase di raffreddamento: le nane brune cominciano la loro vita con temperature superficiali molto


elevate che poi diminuiscono progressivamente col passare del tempo. La difficoltà di datare oggetti come PSO J318.5338-22.8603 risiede nella loro solitudine,oltre che nelle loro caratteristiche intermedie tra un grande pianeta gassoso ed una piccola stella nana. Ma per fortuna si è osservato che il pianeta solitario fa parte della corrente stellare di Beta Pictoris: un gruppo di stelle che si muovono tutte in una determinata direzione, come una corrente nel mare.


Farne parte può significare aver avuto un'origine comune e coeva alle altre stelle della corrente; in questo caso l'età stimata è 23 milioni di anni, troppo poco perchè sia una nana bruna.

17.2.16

LA DISTRUZIONE DI ESOPIANETA NANO IN DIRETTA

Già da qualche tempo la nana bianca WD 1145+017, distante 570 anni luce da noi in direzione della costellazione della Vergine, aveva catturato l'attenzione degli astronomi. 

Le osservazioni, condotte dal telescopio spaziale Kepler ed analizzate da un team di astronomi dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, Massachusetts, avevano mostrato cali di luminosità periodici ma asimmetrici, indice della presenza in orbita attorno alla stella di un corpo planetario in fase di distruzione.

Per chiarire cosa stesse accadendo attorno a questa stella, tra l'1 novembre 2015 ed il 21 gennaio 2016, sono state condotte 37 notti (192 ore) osservative da parte di astronomi professionisti ed astrofili.

Secondo i dati raccolti da questa campagna osservativa non si tratterebbe di un pianeta in disgregazione ma bensì di uno o più oggetti di dimensione asteroidale o poco superiore.

Gli astronomi hanno osservato 237 cali significativi di luminosità in continuo mutamento. Sono stati distinti dai 6 ai 10 cali di luce per orbita, associati a 15 diversi oggetti alla deriva attorno alla stella con periodi prossimi alle 4,5 ore.

Gli astronomi ritengono che un asteroide dalla massa pari a 1/10 di quella di Cerere sia responsabile della sequenza principale dei cali, intervallati da un periodo di 4,5 ore.

Le numerose sottosequenze sarebbero originate invece da numerosi oggetti di dimensioni inferiori posti però su orbite leggermente più interne: questo spiegherebbe il progressivo e crescente anticipo dei loro cali rispetto alla sequenza dei cali principali prodotta dal grande asteroide.

Una serie di ulteriori analisi supportano quanto affermato dal team che ha condotto gli studi.

L'analisi dello spettro della nana bianca mostra la presenza di elementi solitamente presenti nei pianeti rocciosi, come alluminio, magnesio, silicio, calcio, ferro e nichel.
Ma non solo, attorno alla stella c'è anche un disco di polveri e gas. Questi due elementi provano che c'è molto materiale roccioso disperso attorno alla stella. La vicinanza delle orbite dei frammenti a quella del corpo principale, l'analisi dei loro moti e dei periodi orbitali, tendono a confermare questa teoria.


Questo studio ha risvolti molto importanti nella comprensione dell'ambiente che circonda le nane bianche.

16.2.16

L'ATMOSFERA DI 55 CANCRI E


55 Cancri e è il quarto pianeta scoperto attorno alla celebre stella 55 Cancri, una super-Terra grande il doppio del nostro pianeta ma ben 8 volte più massiccio. 
Rinominato recentemente "Janssen", il pianeta è studiato in dettaglio per la sua grande densità e per la presenza di un'atmosfera che lo circonda. Ed è proprio su quest'ultima che si sono concentrati gli astronomi dell'University College London che hanno portato avanti gli ultimi studi.
L'analisi della sua atmosfera, la prima mai condotta su una super-Terra, ha rilevato idrogeno ed elio, ma non vapore acqueo, segno del fatto che il pianeta ha mantenuto gran parte dei gas presenti originariamente nella porzione di nebulosa che lo ha originato.
55 Cancri e è anche una delle super-Terre più vicine al nostro pianeta e dunque particolarmente adatto per studi sulla superficie e sulle condizioni atmosferiche. E' talmente vicino al suo astro, la stella di tipo solare 55 Cancri A (distante 40 anni luce da noi), che il suo anno dura appena 18 ore e la superficie brucia a circa 2000°C!
A queste condizioni estreme ci si aspetterebbe che l'atmosfera si disperdesse rapidamente nello spazio, ma questo non è avvenuto generando nuove domande sui processi che regolano questo involucro di gas. Infatti, a quelle temperature e condizioni ambientali, gas leggeri come idrogeno ed elio dovrebbero essere i primi a disperdersi nello spazio.
L'analisi dettagliata della composizione atmosferica di 55 Cancri e, condotta dalla Wide Field Camera 3 del Telescopio Spaziale Hubble, ha mostrato anche la presenza di acido cianidrico, presente tipicamente nelle atmosfere ricche di carbonio.
I primi studi condotti sul pianeta, basati unicamente su massa e raggio, lo avevano classificato come un potenziale "pianeta diamante" in quanto ricco di carbonio. Ma la realtà di 55 Cancri e è ancora più esotica: ci troviamo di fronte ad una super-Terra con un'atmosfera primordiale ricca non solo di idrogeno ed elio, ma anche di carbonio, che combinato con l'ossigeno genera composti come acetilene ed acido cianidrico. 

Il pianeta ha già fatto parlare di sè nel recente passato. L'8 maggio 2012 il Telescopio Spaziale Spitzer ha rilevato per la prima volta la luce emessa da un pianeta extrasolare, la radiazione infrarossa emessa da 55 Cancri e, dimostrando che almeno l'emisfero rivolto verso l'astro è molto scuro e rovente. Il monitoraggio del pianeta tra il 2012 ed il 2013 ha mostrato come l'emissione termica del pianeta sia aumentata del 300%, dato che alcune ipotesi legherebbero al vulcanismo superficiale in atto sull'esopianeta.
Sono ancora poche le super-Terre note, abbastanza vicine da permettere alla strumentazione attuale di condurre questo tipo di studi. Si attende con ansia la nuova generazione di telescopi terrestri e spaziali che, senza ombra di dubbio, riscriverà approfonditamente la storia dell'esplorazione degli esopianeti.


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11.2.16

KEPLER 454b : DALLA CLASSIFICAZIONE AD INASPETTATE SCOPERTE.

Oggi conosciamo decine di pianeti extrasolari di dimensioni simili a quelle della Terra, detti pianeti
terrestri, e centinaia sono ancora in attesa di essere confermati.
Confrontati con la Terra, in base al loro raggio si dividono in Subterre, Terre e Superterre.
Tra tutti quelli oggi noti si è visto che gli esopianeti terrestri si collocano in due grosse categorie. Quelli più piccoli tendono ad essere rocciosi (come la Terra) e a possedere una maggiore densità, quelli leggermente più grandi mostrerebbero una composizione gassosa e bassa densità (come Nettuno).
Nonostante il gran numero di pianeti terresti scoperti, al momento solo per 12 di essi è stato possibile stimare la massa reale con precisione. Per la maggior parte degli altri tale stima si basa solo sulle dimensioni, portando però con sè molte incertezze.

Le prime stime sulla dimensione del pianeta extrasolare Kepler 454b lo collocavano tra le due categorie, sollevando sostanziali dubbi circa la sua reale massa e composizione.
Approfondendo lo studio su questa importante categoria di mondi alieni ci si è accorti di un’ulteriore dicotomia, basata anch’essa sulle dimensioni.
I pianeti con raggi minori di 1.6 volte quello terrestre hanno struttura e composizione rocciosa analoga a quella della Terra; quelli con raggi compresi tra 2 e 2,7 volte quello terrestre possiedono invece una minore densità e conseguentemente una struttura leggermente differente.
La minore densità indicherebbe la presenza di una grande quantità di gas, organizzato probabilmente in una spessa e densa atmosfera e probabilmente composta da vapore acqueo, idrogeno ed elio.
Kepler 454b possiede un raggio pari a 1,86 volte quello terrestre e la sua classificazione definitiva necessitava ulteriori studi. Il team guidato da Sara Gettel (Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics) si è occupato di dissipare il mistero sulla reale composizione di questo mondo.

Il team di astronomi, attraverso l’avanzatissimo spettrografo HARPS-N montato sul Telescopio Nazionale Galileo, ha ottenuto 63 rilevazioni della velocità radiale (ovvero del “disturbo” gravitazionale generato dalla presenza del pianeta) della stella attorno a cui ruota Kepler 454b. Ulteriori 36 rilevazioni sono state effettuate con lo spettrografo HIRES montato sul telescopio Keck alle Hawaii.
Tali misure hanno dissipato molti dubbi e regalato anche delle sorprese:
1) il raggio del pianeta è in realtà 2,37 volte quello terrestre;
2) la massa è ben 6,8 volte quella terrestre;
3) sopresa: sono stati scoperti altri due pianeti nel sistema (Kepler 454c, che ha una massa pari a 4,5 volte quella di Giove, e l’ancora più massiccio e distante Kepler 454d ).

Queste nuove misure collocano Kepler 454b con certezza nella categoria dei pianeti gassosi e poco densi: la densità calcolata dal team è circa la metà di quella terrestre, ovvero 2,76 g/cm3.
Tale risultato confermerebbe la teoria secondo la quale i pianeti rocciosi non crescerebbero oltre 1,6 raggi terrestri ed oltre una massa pari a 6 volte quella della Terra. Quei mondi che superano tale limite diverrebbero grandi pianeti gassosi dotati di una spessa e densa atmosfera.

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2.2.16

UN PIANETA SOLITARIO RITROVA LA SUA STELLA

Per otto anni il pianeta gigante gassoso 2MASS J2126-8140 era considerato un mondo solitario ed oscuro, disperso nelle vastità del cosmo e privo di un astro che ne illuminasse i cieli. Eppure nuovi studi hanno analizzato in gran dettaglio il moto proprio del pianeta nello spazio, trovandolo analogo a quello di una nana rossa vicina (TYC 9486-927-1): i due corpi celesti condividono lo stesso moto proprio e dunque devono in qualche modo essere fisicamente legati. Ulteriori indagini hanno appurato la loro appartenenza ad un'associazione stellare vecchia circa 45 milioni di anni nota come Associazione Tucano-Orologio.
Il pianeta e la sua stella, distanti 104 anni luce da noi, sono separati tra loro da qualcosa come 7000 unità astronomiche (UA), ovvero 7000 volte la distanza che separa la Terra dal Sole, cioè oltre 1000 miliardi di km!
Per intenderci, Nettuno, il pianeta più distante del nostro sistema, dista appena 30 UA dal Sole!
Il team di astronomi autore degli studi è riuscito anche a stimare l'età della stella e del pianeta, studiando l'abbondanza di litio presente nello spettro stellare: è risultata un'età compresa tra i 10 ed i 45 milioni di anni. Ciò è possibile in quanto il litio viene distrutto relativamente presto nella storia di una stella e quindi più litio si trova e più giovane è la stella in questione.
Il fatto strabiliante è che, pur avendo un'età di 10-45 milioni di anni, a causa della sua distanza dalla stella il pianeta ha compiuto solamente una cinquantina di orbite attorno al suo astro da quando è nato. E' come se la Terra avesse completato solamente 50 giri attorno al Sole (... ovvero 50 anni) da quando si è formata, ovvero 4,6 miliardi di anni fa circa. Per semplificare, 1 anno su questo pianeta equivale a oltre 900.000 anni terrestri!
Infine si è risaliti ad una stima della massa, risultata essere pari a 12-15 volte quella di Giove, e della temperatura, che si aggira attorno ai 1500°C.
Le probabilità che ci possa essere vita come la conosciamo noi sul pianeta o nelle sue vicinanze (lune rocciose) è considerata molto bassa, poichè l'astro di questo sistema apparirebbe dalla superficie del pianeta come nulla più di una stella poco più luminosa di Venere al tramonto. E c'è di più: l'enorme distanza del pianeta dal suo astro fa si che la luce stellare impieghi oltre un mese a raggiungerlo, a differenza dei soli 8 minuti che la luce solare impiega a raggiungere la Terra!
Le dinamiche che hanno portato alla formazione di un sistema planetario così anomalo sono attualmente sconosciute.