Il peso piuma degli esopianeti

HIP 41378 f è uno dei meno densi conosciuti

Interpretazione artistica di HIP 41378 f (NASA).

Gli astronomi hanno identificato un sorprendente esopianeta con una densità apparente davvero molto bassa, pari a circa 15 volte meno quella di Giove. Nuove osservazioni di HIP 41378 f forniscono nuovi indizi per svelare l’arcano.

I pianeti super-puff

È uno degli esopianeti più leggeri conosciuti con densità pari ad appena 0,09 grammi per centimetro cubo. Non è chiara la causa di tale insolita densità, condivisa con una ristrettissima lista di altri pianeti detti “super-puff” (super gonfi), caratterizzati da un’anomala abbondanza di gas. Forse però, quella dei pianeti superleggeri potrebbe essere solo un’errata interpretazione della loro curva di luce. Ad esempio, la presenza di anelli estesi e opachi potrebbe produrre effetti fotometrici del tutto simili, riportando questi pianeti nei ranghi tipici di quelli gassosi. Entrambe le possibilità restano in piedi poiché i pianeti super-puff, benché rari, sarebbero realistici, mentre gli anelli non sono mai stati confermati intorno ad esopianeti.

Ora, un gruppo guidato da Munazza Alam ha ottenuto il primo spettro di trasmissione atmosferica nel vicino infrarosso di HIP 41378 f attraverso il Telescopio Spaziale Hubble. Il pianeta ogni 19 ore compie un transito davanti alla sua stella, quindi la sua atmosfera può essere osservata spettroscopicamente in controluce.  Lo spettro di HIP 41378 f è quasi privo di segnali chimici che denunciano l’assorbimento della luce da parte di gas atmosferici.

Intuitivamente potremmo pensare a un’atmosfera pulita e composta essenzialmente degli stessi elementi della fotosfera stellare, cioè idrogeno ed elio, ma non è così.

Un pianeta gonfio, nebbioso o con anelli?

Lo spettro quasi piatto è coerente con molteplici scenari: HIP 41378 f potrebbe possedere o un’atmosfera insolitamente ricca di metalli, oppure un denso strato di foschia così come avere anelli.

Quella dell’anello potrebbe essere la soluzione meno esotica poiché nel nostro Sistema Solare tutti e quattro i pianeti gassosi li hanno. Per HIP 41378 f, un anello ridurrebbe le dimensioni del 60% portando a una densità di 1,2 grammi per centimetro cubo, quindi del tutto simile a quella di Giove.

Benché lo spettro “pulito”, le osservazioni spettroscopiche possono fornire interessanti informazioni sulla struttura dell’atmosfera planetaria in base alle variazioni luminose misurate a varie lunghezze d’onda. In Infrarosso vicino le curve dovrebbero essere più profonde che a lunghezze d’onda visibili. Alla presenza di anelli, le variazioni sarebbero minori.

La risposta dal JWST?

Secondo gli autori, il nuovo telescopio spaziale James Webb (JWST) sarebbe in grado di discriminare tra i possibili scenari a patto di ottenerne l’accesso. La gara al nuovo gioiello è già iniziata e le richieste di tempo osservazione supereranno certamente quelle disponibili per i 5 anni di operatività nominale del JWST.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 296 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.