Un fratello di Nettuno con un’atmosfera primitiva contenente acqua

Si chiama HAT-P-26b ed è un esopianeta di dimensioni paragonabili a quelle di Nettuno ma distante da noi quasi 440 anni luce. In un articolo pubblicato su Science il 12 maggio 2017, Hannah Wakeford, David Sing e colleghi del NASA Goddard Space Flight Center hanno riportato lo studio approfondito dell’atmosfera dell’esopianeta, studio che per la prima volta ha raggiunto un livello di dettaglio così alto nel caso di un oggetto celeste di così piccole dimensioni.

I dati sono stati ottenuti studiando con il telescopio Hubble e con il Spitzer Infrared Array Camera (IRAC) quattro transiti del pianeta davanti alla stella e ci aiuteranno a comprendere meglio le dinamiche di formazione dei pianeti.

I pianeti delle dimensioni di Nettuno sono abbastanza comuni nella Via Lattea ma solo in pochi casi è stato possibile ottenere valori esatti di massa e raggio (cioè nei casi di Urano, Nettuno, GJ 436b e HATP-11b).

Lo studio dell’atmosfera è però ancora più complesso. Quando la luce della stella “madre” viene infatti filtrata dai gas presenti nell’atmosfera del pianeta alcune lunghezze d’onda vengono assorbite dalle molecole presenti. Registrando lo spettro (cioè l’insieme delle lunghezze d’onda) della luce della stella prima del passaggio e durante il passaggio, è possibile risalire alla composizione dello strato gassoso che ha attraversato. Il problema principale è che per ottenere dati utilizzabili è fondamentale avere una atmosfera abbastanza corposa da permettere un assorbimento efficace. La bassa gravità di HAT-P-26b e la temperatura relativamente alta dell’atmosfera (circa 720 °C) permettono però di avere uno strato di gas sufficiente per ottenere i dati desiderati.

I risultati mostrano che l’atmosfera del pianeta dovrebbe essere ricca di idrogeno, elio e acqua. Questa atmosfera primitiva potrebbe significare che il meccanismo di formazione è stato molto diverso rispetto quello di Nettuno e Urano. Mentre questi ultimi si sono formati a partire da un disco di polvere che orbitava attorno al nostro sole appena nato, HAT-P-26b si sarebbe formato o molto vicino alla stella oppure sarebbe molto più giovane rispetto a quest’ultima. Il pianeta sarebbe composto da un nucleo roccioso rivestito da uno spesso strato di vapore acqueo, idrogeno ed elio, che conterrebbe il 30% circa della massa del pianeta.

Presenta invece una bassa metallicità, cioè contiene solo pochissimi elementi pesanti, contrariamente a Nettuno e Urano che contengono quasi cento volte la quantità di elementi pesanti presenti nel sole. La bassa metallicità confermerebbe le ipotesi sulla sua formazione, in quanto formandosi vicino alla stella sarebbe protetto dall’impatto di meteoriti ricchi in elementi pesanti mentre se si fosse formato molto dopo la nascita della stella la maggior parte dei detriti sarebbero già stati eliminati.

Contrariamente ai giganti ghiacciati del nostro sistema solare, questo pianeta è quindi chimicamente più simile a un mini-Giove che orbita molto vicino alla sua stella, molto più caldo e con un periodo di rivoluzione di soli quattro giorni!

 

RIFERIMENTI

Articolo originaleSupporting informations

A new hot Neptune may be a massive water world

I dati del pianeta e della sua stella

Informazioni su Giuseppe Alonci 72 Articoli
Chimico e appassionato di divulgazione scientifica. Sono un dottorando all'Università di Strasburgo, dove mi occupo di chimica dei materiali applicati alla biomedicina. Scrivo articoli divulgativi per diverse realtà web e gestisco il canale youtube "La Chimica per Tutti".