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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55 CNC e: UNA SUPER-TERRA ESTREMAMENTE ATTIVA E VARIABILE.

In questo articolo parleremo di una scoperta destinata a fare la storia dell'esplorazione e della caratterizzazione dei pianeti extrasolari.

L'oggetto di questa scoperta è il più interno tra i 5 pianeti in orbita attorno alla stella 55 Cancri A.

scoperto nel 2004 e denominato 55 Cancri e, il pianeta è studiato ininterrottamente da allora e risulta essere una vera e propria miniera di informazioni sui pianeti rocciosi sottoposti a condizioni estreme. 

Il pianeta, distante 40,9 anni luce dal Sole, rientra nella categoria delle SuperTerre ed è stato già detentore di un importantissimo record: l'8 maggio 2012 la NASA ha annunciato per la prima volta la rilevazione diretta della luce emessa da un pianeta extrasolare, proprio da parte di 55 Cnc e.
L'analisi di quella luce ha svelato un mondo dalle condizioni a dir poco proibitive ed estreme. 

A causa dell'estrema vicinanza del pianeta, il cui anno dura solo 18 ore terrestri, alla sua stella gli effetti mareali generano una situazione simile a quella che intercorre tra Terra e Luna, obbligando la stella ed il pianeta a guardarsi sempre con il medesimo emisfero. 55 Cnc e è talmente vicino alla sua stella che un anno dura solo 18 ore terrestri e la temperatura superficiale media di 2000°C arroventa l'emisfero perennemente esposto alla luce solare. 

L'analisi della quantità di radiazione infrarossa emessa dal pianeta ha mostrato un pianeta estremamente scuro e l'analisi spettrale ha confermato l'abbondanza di metalli sul pianeta.

Con una massa peri a 8 volte quella terrestre racchiusa in due volte e mezza la dimensione del nostro pianeta, l'ipotesi che si tratti di un pianeta nettuniano gassoso è stata accantonata a causa dell'eccessiva densità.

Nel 2012 il pianeta tornò alla ribalta grazie ad un nuovo modello che lo descriveva come un possibile "pianeta carbonio" (pianeta ricchissimo di carbonio e composti carboniosi) che, a causa delle condizioni estreme, si sarebbe trasformato in un pianeta composto principalmente da grafite in superficie e diamante dall'interno. Tale modello spiegava una serie di evidenze spettroscopiche tra cui la bassissima emissione di radiazione infrarossa.

Questo è ciò che si sapeva del pianeta fino a ieri. Oggi un nuovo tassello si aggiunge al mosaico e potrebbe addirittura ridisegnare buona parte di ciò che si credeva di conoscere su questo stranissimo mondo.
Per due anni un gruppo di astronomi dell'Università di Cambridge ha osservato in dettaglio l'atmosfera del pianeta, prestando particolare attenzione alla sua temperatura. Il telescopio Spitzer ha effettuato le misurazioni notando una variazione del segnale pari al 300% nell'arco del periodo osservativo... una vera rivoluzione planetaria in corso. Tra il 2011 ed il 2013 la temperatura planetaria media è passata da 1000 a 2700°C .

Si tratta della prima misura in assoluto della variazione di un'atmosfera extrasolare e la cosa risulta ancora più sbalorditiva se si pensa che è stata fatta su un pianeta roccioso di piccola taglia e non su un gigante gassoso.
L'ipotesi che attualmente va per la maggiore è quella che vedrebbe un'intensa attività vulcanica globale come responsabile della variazione termica dell'intera atmosfera per ben 3 volte in due anni di rilevazioni. Un'attività che farebbe impallidire quella sulla luna gioviana Io ( il corpo geologicamente più attivo del sistema solare con i suoi 400 vulcani perennemente attivi) e che sarebbe portata avanti da immensi pennacchi e vulcani sparsi per tutto il pianeta.

Dopo questa scoperta 55 Cancri e, grazie alla sua vicinanza e alla mole di dati disponibili, sarà inserito nella lista dei pianeti extrasolari da osservare in dettaglio con gli strumenti di nuova generazione.

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UNA 'PREZIOSA' SUPER-TERRA

Approfondendo la conoscenza di alcuni pianeti extrasolari scoperti anni fa ci si può imbattere in ambienti al limite dell'incredibile.
E' il caso del pianeta 55 Cancri e , orbitante attorno alla vicina stella 55 Cancri (41 anni luce) assieme ad altri quattro pianeti. Il pianeta ha un raggio pari a 2,3 raggi terrestri, una massa 8 volte maggiore della nostra ed il triplo della gravità superficiale della Terra. Il pianeta, noto dal 2004, è stato recentemente oggetto di studi approfonditi volti a conoscerne le caratteristiche fisico-chimiche. Ebbene gli astronomi hanno concluso che il pianeta è composto principalmente da carbonio nella forma del diamante e della grafite, ferro e silicati. E' stato stimato che circa un terzo del pianeta sia composto da puro diamante.
Questa è la prima conferma di una chimica completamente differente da quella terrestre che ha avuto luogo su una super-Terra: 55 Cancri e è il primo 'pianeta diamante' o 'pianeta carbonio' orbitante attorno ad una stella di tipo solare (prima questi pianeti erano stato solamente teorizzati).
Ma come è possibile l'esistenza tutto questo diamante? Una prima risposta ce la forniscono alcuni parametri orbitali: completando il suo anno in sole 18 ore, il pianeta dista solo 0,015 UA dalla stella, sviluppando una temperatura superficiale di 2100°C e pressioni altissime. A queste condizioni il carbonio può esistere solo sotto forma di diamante e grafite.

Precedenti studi basati sull'assunzione di un  modello planetario terrestre, ritenevano che la superficie del pianeta fosse coperta da gas allo stato superfluido. Questa assunzione è da considerarsi decaduta in quanto i nuovi studi hanno messo in luce una chimica globale completamente differente dal modello terrestre.

Un'altro importante primato appartiene a questo pianeta: l'8 maggio 2012 il telescopio Spitzer ha catturato per la prima volta la luce diretta proveniente da un pianeta extrasolare. Misurò la radiazione emessa dal pianeta potendo affermare che la superficie è scura e che l'emisfero esposto alla stella supera i 2000°C.