EXPRES guarda i cieli di un pianeta infuocato e lontano


Il pianeta MASCARA-2 b, un gigante gassoso simile a Giove a circa 2,68 quadrilioni di chilometri dalla Terra.

La tecnologia di Yale sta dando agli astronomi uno sguardo più attento all’atmosfera di un pianeta lontano dove l’aria è così calda da contenere metalli vaporizzati.

Il pianeta, MASCARA-2 b, è a 140 parsec dalla Terra.

È un gigante gassoso, come Giove. Tuttavia, la sua orbita è 100 volte più vicina alla sua stella di quanto l’orbita di Giove sia vicina al nostro sole.

L’atmosfera di MASCARA-2 b raggiunge temperature di oltre 3.140 gradi Fahrenheit, collocandosi all’estremità di una classe di pianeti conosciuti come Gioviani caldi.

Gli astronomi sono molto interessati ai Gioviani caldi perché la loro esistenza era sconosciuta fino a 25 anni fa e possono offrire nuove informazioni sulla formazione dei sistemi planetari.

“I gioviani caldi forniscono i migliori laboratori per lo sviluppo di tecniche di analisi che un giorno saranno utilizzate per la ricerca di biofirme su mondi potenzialmente abitabili”, ha detto l’astronoma di Yale Debra Fischer, professore di Astronomia di Eugene Higgins e co-autrice di un nuovo studio che è stato accettato dalla rivista Astronomy & Astrophysics.

Fischer è la forza guida dello strumento che ha reso possibile la scoperta: l’Extreme PREcision Spectrometer (EXPRES), costruito a Yale e installato sul Lowell Discovery Telescope di 4,3 metri vicino a Flagstaff, Arizona

La missione primaria di EXPRES è trovare pianeti simili alla Terra in base alla leggera influenza gravitazionale che hanno sulle loro stelle. Questa precisione, hanno detto i ricercatori, è utile anche quando si cercano i dettagli atmosferici di pianeti lontani.

Ecco come funziona.

Quando MASCARA-2 b attraversa la linea di vista diretta tra la sua stella ospite e la Terra, gli elementi nell’atmosfera del pianeta assorbono la luce stellare a specifiche lunghezze d’onda, lasciando un’impronta chimica. EXPRES è in grado di rilevare queste impronte chimiche.

Utilizzando EXPRES, gli astronomi di Yale e i colleghi dell’Osservatorio di Ginevra e dell’Università di Berna in Svizzera, nonché dell’Università Tecnica della Danimarca, hanno trovato ferro gassoso, magnesio e cromo nell’atmosfera di MASCARA-2 b.

“Le firme atmosferiche sono molto deboli e difficili da rilevare”, ha detto il co-autore Sam Cabot, studente laureato in astronomia a Yale e leader dell’analisi dei dati dello studio. “Serendipidamente, EXPRES offre questa capacità, poiché sono necessari strumenti ad alta fedeltà per trovare pianeti al di fuori del nostro sistema solare”.

L’autore principale dello studio, l’astronomo Jens Hoeijmakers dell’Osservatorio di Ginevra, ha detto che EXPRES ha anche trovato prove di una chimica diversa tra il lato “mattina” e quello “sera” di MASCARA-2 b.

“Queste rilevazioni chimiche possono non solo insegnarci la composizione elementare dell’atmosfera, ma anche l’efficienza dei modelli di circolazione atmosferica”, ha detto Hoeijmakers.

Insieme ad altri spettrometri avanzati come ESPRESSO, costruiti dagli astronomi svizzeri in Cile, EXPRES dovrebbe raccogliere un gran numero di nuovi dati che potrebbero far avanzare drasticamente la ricerca di esopianeti in orbita attorno a stelle diverse dal nostro sole.

“Il rilevamento di metalli vaporizzati nell’atmosfera di MASCARA-2 b è uno dei primi risultati scientifici entusiasmanti che emergono da EXPRES”, ha detto Fischer. “Altri risultati sono in arrivo”.

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