IL CLIMA INFERNALE DI UNA SUPER-TERRA

Recenti osservazioni condotte con lo Spitzer Space Telescope hanno permesso di ottenere per la prima volta la mappa della temperatura di una super-Terra, ovvero di un pianeta roccioso di dimensioni superiori a quelle della Terra.

Il pianeta studiato è il celebre 55 Cancri e, orbitante attorno alla stella 55 Cancri A appartenente alla costellazione del Cancro e distante circa 40 anni luce.

Dai dati si evince che i giorni di 55 Cancri e sono costituiti da notti calde che lasciano spazio a dì ancora più caldi. Questa è un'evidenza di un trasporto inefficiente del calore nell'atmosfera del pianeta e potrebbe essere un'indizio della presenza di un'imponente attività vulcanica superficiale in atto.

L'alta temperatura è dovuta all'estrema vicinanza dell'esopianeta alla stella: tale vicinanza fa completare al pianeta un'intera orbita in appena 18 ore e lo costringe a mostrare sempre il medesimo emisfero alla stella. Tale costrizione fa sì che l'emisfero diurno sia perennemente bollente e quello notturno sia perennemente più freddo in quanto non vi sorge mai il sole.

Spitzer ha osservato il pianeta nell'infrarosso per 80 ore, ovvero per 4 orbite e mezzo circa (corrispondenti a 4 anni e mezzo del pianeta!), abbastanza per osservarne le fasi e stabilire una mappa della sua temperatura. La realizzazione di questa mappa è stata possibile analizzando la radiazione emessa da pianeta durante il suo rivoluzionare attorno alla sua stella. Gli astronomi hanno osservato una netta differenza di temperatura tra i due emisferi: il più caldo brucia ad oltre 2400°C mentre quello più "freddo" brucia a 1100°C.

Ciò significa che tra il giorno e la notte perenne ci sono 1300°C di differenza!

Tale squilibrio di temperature contrasta con quanto ritenuto in precedenza, ovvero che l'atmosfera e la circolazione dei venti mitigassero la temperatura globale distribuendo l'intenso calore su tutto il pianeta. Su questo pianeta tale processo è particolarmente inefficiente, perchè? Alcune ipotesi prevedono l'assenza di una spessa atmosfera (e dunque di un'importante circolazione di venti) che distribuisca il calore e l'addensarsi della lava nel lato notturno e più freddo del pianeta. Entrambi i fattori generano una mancata distribuzione ed omogeneizzazione del calore sull'intero pianeta.
Sono state avanzate alcune ipotesi sulla possibile composizione dell'atmosfera di 55 Cancri e. L'assenza di elementi leggeri come l'idrogeno è stata confermata dalle osservazioni e si presume, viste le temperature e la possibile composizione del pianeta, che si tratti di un'atmosfera ricca di silicati allo stato gassoso e simile per consistenza ad un'immensa nube vulcanica.

E' stato addirittura possibile notare uno spostamento del punto più caldo del pianeta col passare del tempo: il fenomeno potrebbe essere legato alla continua ridistribuzione del calore nell'emisfero diurno o alla presenza reale di punti mobili estremamente caldi sul pianeta come i fiumi di lava.
In conclusione, 55 Cancri e è un mondo di lava, una fornace dominata da un'intensa attività vulcanica e da un'atmosfera rovente sottoposta a sbalzi termici estremi.

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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