Hubble rivela un nuovo tipo di pianeta extrasolare

GJ1214b viene mostrata in questa rappresentazione artistica. E’ una super-terra che orbita attorno ad una nana rossa a 40 anni luce dalla Terra. Nuove osservazioni dall’ESA e dalla NASA che lavorano per il progetto Hubble Space Telescope mostrano che è un mondo pieno d’acqua circondata da una spessa atmosfera.  Crediti: NASA, ESA, and D. Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).

Osservazioni compiute dal Telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA hanno permesso di individuare un nuovo tipo di pianeta, un mondo d’acqua avvolto da una spessa atmosfera di vapore.

Un team internazionale di ricercatori astronomi guidati da Zachory Berta dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (DcA) ha compiuto delle osservazioni del pianeta GJ 1214b che ha dimensioni più piccole di Urano, ma più grandi di quelle della Terra. “GJ 1214b non è simile ad un pianeta che conosciamo” ha affermato Berta. “Una frazione enorme della sua massa è costituita da acqua”.

Il progetto MEarth guidato da David Charbonneau del CfA ha portato alla scoperta di GJ 1214b nel 2009 con osservazioni da Terra. Il pianeta è circa 2,7 volte il diametro terrestre, ha una massa è almeno sette volte maggiore e orbita attorno ad una stella rossa con un periodo di 38 ore ad una distanza di 2 milioni di chilometri. Si stima che la sua temperatura sia di 230 gradi Celsius.

Nel 2010 il ricercatore Jacob Bean del CfA e i suoi colleghi hanno riferito di aver compiuto delle misure nell’atmosfera di GJ 1214b, trovando che esso era probabilmente composto principalmente da acqua. Le loro osservazioni, tuttavia, avrebbero potuto essere spiegate anche con presenza di una foschia nell’atmosfera di GJ 1214b.

Berta e i suoi colleghi, tra i quali Derek Homeier dell’ENS di Lione, Francia, hanno utilizzato la Wide Field Camera 3 (WFC3) dell’Hubble Space Telescope per studiare GJ 1214b quando transitava di fronte alla sua stella. Durante il transito, la luce della stella viene filtrata attraverso l’atmosfera del pianeta, dando indizi sulla composizione del gas atmosferico.

“Stiamo utilizzando l’Hubble Space Telescope per misurare il colore del tramonto nell’infrarosso in questo nuovo mondo” ha spiegato Berta.

Le foschie sono molto più trasparenti alla luce infrarossa che a quella visibile, così che le osservazioni di Hubble permettono di osservare la differenza tra il vapore e un’atmosfera piena di foschia. Il gruppo ha trovato che lo spettro di GJ 1214b è consistente con una densa atmosfera di vapore acqueo. “Le misure di Hubble fanno pendere la bilancia a favore di un ambiente umido” ha affermato Berta.

Dato che la massa del pianeta e le dimensioni sono note, i ricercatori astronomi hanno calcolato la densità in soli 2 grammi per centimetro cubo. L’acqua ha una densità di un grammo per centimetro cubo, mentre la densità media della Terra è di 5,5 grammi per centimetro cubo. Questo suggerisce che GJ 1214b ha molta più acqua della Terra e molta meno roccia.

Come risultato, la struttura interna di GJ 1214b dovrebbe essere estremamente diversa da quella del nostro mondo.
“Le alte temperature e le pressioni elevate formerebbero materiali esotici come il “ghiaccio bollente” o “l’acqua superfluida”, sostanze che sono completamente estranee alla nostra esperienza quotidiana” ha continuato Berta.

I teorici ipotizzano che GJ 1214b si sia formato più lontano dalla sua stella, dove il ghiaccio d’acqua era abbondante, per poi migrare verso l’interno abbastanza presto nella storia del sistema. In questo processo avrebbe attraversato la zona abitabile della stella, dove le temperature superficiali sono simili a quelle della Terra. Non si sa per quanto tempo possa essere rimasto lì, in quella zona.

GJ 1214b si trova nella Costellazione dell’Ofiuco ad appena 40 anni luce dalla Terra, tanto che è un ottimo candidato per lo studio dello James Webb Telescope della NASA/ESA/CfA del quale è previsto il lancio per la fine di questo decennio.

Il team internazionale di astronomi in questo studio è formato da Z. K. Berta (Harvard-Smithsonian Center for Astronomy, USA), D. Charbonneau (Harvard-Smithsonian Center for Astronomy, USA), J.-M. Desert (Harvard-Smithsonian Center for Astronomy, USA), E. M.-R. Kempton (University of California, Santa Cruz, USA), P. R. McCullough (Space Telescope Science Institute, USA and Smithsonian Astronomical Observatory, USA), C. J. Burke (SETI Institute/NASA Ames Research Center), J. J. Fortney (University of California, Santa Cruz, USA), J. Irwin (Harvard-Smithsonian Center for Astronomy, USA), P. Nutzman (University of California, Santa Cruz, USA), D. Homeier (CRAL Lyon/ENS Lyon, France and Georg-August University of Göttingen, Germany). Articolo “The Flat Transmission Spectrum of the Super-Earth GJ1214B from Wide Field Camera 3 on the Hubble Space Telescope è disponibile su  http://www.spacetelescope.org/static/archives/releases/science_papers/heic1204.pdf

NewsCenter dell’HubbleSite: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/13
Fonte SpaceTelescope: http://www.spacetelescope.org/news/heic1204/

Sabrina

~ di Sabrina su 15 marzo 2012.

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