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mercoledì 30 aprile 2014

Un esopianeta da record.

Immagine artistica di Beta Pictoris b
(Immagine presa dal sito Media INAF)
Ricerche recenti effettuate con il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO hanno individuato,per la prima volta in assoluto, la velocità di rotazione di un esopianeta. L'equatore di questo esopianeta si muove a quasi 100.000 km/h, in questo modo il giorno su Beta Pictoris b dura soltanto 8 ore,meno di qualsiasi pianeta del nostro Sistema Solare (contro le circa 9h e 55min di rotazione di Giove). L'esopianeta si trova a circa 8 U.A. , rendendolo l'esopianeta più vicino alla propria stella madre di cui si sia ottenuta un immagine.
La misurazione della velocità di rotazione dell'esopianeta è stata resa possibile dal CRIRES:uno strumento montato sul VLT e utilizzato da un team di astronomi olandesi dell'Università di Leida e dell'Istituto olandese per la ricerca spaziale (SRON). A confronto, la velocità all'equatore di Giove è di circa 47.000 km/h, quella della Terra è di circa 1.700 km/h: Beta Pictoris b, invece, è 16 più grande e 3000 volte più massiccia della Terra, eppure presenta un periodo di rotazione molto basso.
Confronto delle masse e della velocità di rotazione dei vari pianeti
(Immagine presa dal sito Media INAF)
Il coautore della ricerca Remko de Kok commenta in questo modo:

<<Non si sa perché qualche pianeta ruota più velocemente e qualche altro più lentamente, ma questa prima misura della rotazione di un esopianeta mostra che la tendenza vista nel Sistema Solare, per cui i pianeti ruotano più velocemente, è vera anche per gli esopianeti. Questa potrebbe essere una conseguenza universale del modo in cui si formano i pianeti>>

Questo comportamento estende anche agli esopianeti la relazione fra massa è velocità di rotazione osservata nel Sistema Solare. Con queste tecniche si potranno in futuro costruire dettagliate mappe sugli esopianeti con il E-ELT (European-Extremaly Large Telescope).

Il pianeta Beta Pictoris b ruota intorno alla stella Beta Pictoris che a sua volta si trova nella costellazione del pittore. Visibile anche ad occhio nudo (magnitudine apparente 3.85) la stella si trova a 63 anni luce.
Immagine di Stellarium della costellazione del pittore. In evidenza Beta Pictoris
Questa stella è conosciuta con diversi nomi: uno lo si può notare nell'immagine di sopra,ed è HIP 27321; altri nomi sono HD 39060 e SAO 234134. Beta Pictoris è un classico esempio di una stella circondato da un disco di polveri. Torniamo all'esopianeta: Beta Pictoris b è relativamente giovane,infatti, ha l'età di 20 milioni di anni (contro i 4,5 della Terra). Con il tempo ci sia aspetta che questo pianeta si raffreddi e che si rimpicciolisca:aumentando la sua velocità di rotazione a causa della conservazione del momento angolare, fenomeno che avviene anche su una pattinatrice che chiude le braccia su se stessa. Anche se bisogna tenere conto che potrebbero esserci altri fattori ad influenzare la rotazione dell'esopianeta (basti pensare all'influenza della Luna sulla Terra).

<<Si tratta di un risultato molto importante che dimostra come sia possibile derivare proprietà fisiche dettagliate degli esopianeti su casi reali. Questo pianeta, che ruota più velocemente di Giove e ha una massa maggiore, segue, estendendola, la relazione rotazione-massa valida per i pianeti del nostro Sistema Solare, pur essendo in orbita attorno a una stella più massiccia del Sole e molto più giovane. Il risultato suggerisce che la relazione massa-rotazione possa avere una valenza universale legata ai meccanismi di formazione dei sistemi planetari (incluso il nostro!). La rotazione di un pianeta è rilevante anche per gli studi atmosferici determinando la differenza di temperatura fra il giorno e la notte>>.
Ha detto a Media INAF Giusi Micela, direttrice dell’Osservatorio astronomico di Palermo dell’INAF.


Il VLT
(Immagine presa da Wikipedia)
Per osservare questo esopianeta si è fatto ricorso alla tecnologia dell'ottica adattiva, che compensa la turbolenza dell'atmosfera terrestre,ottenendo così delle immagini paragonabili a quelle prese sullo spazio. Gli astronomi si sono serviti anche della spettroscopia ad alta dispersione: che suddivide la luce nelle diverse lunghezze d'onda dello spettro. E l'effetto Doppler ha aiutato gli scienziati a capire a che velocità si muovessero le varie parti dell'esopianeta. Si tratta di una variazione della lunghezza d'onda quando un oggetto si allontana o si avvicina velocemente.


<<Abbiamo misurato la lunghezza d’onda della radiazione emessa dal pianeta con una precisione di una parte su centomila, rendendo le misure sensibili all’effetto Doppler che può rivelare la velocità dell’oggetto che emette la radiazione. Usando questa tecnica troviamo che diverse parti della superficie del pianeta si muovono avvicinandosi o allontanandosi da noi a velocità diverse: questo può solo significare che il pianeta ruota intorno al proprio asse>>spiega il primo autore Ignas Snellen.

<<Con gli strumenti futuri sarà possibile estendere questi studi anche per pianeti in regimi diversi>>aggiunge Micela. La veloce rotazione di Beta Pictoris b potrebbe permettere in un futuro creare una mappa sulle nubi e sulle tempeste dell'esopianeta stesso.

<<Questa tecnica può essere usata su un campione molto più grande di esopianeti con la risoluzione e sensibilità eccellenti dell’E-ELT e con uno spettrografo ad immagine ad alta dispersione. Con il previsto METIS (Mid-infrared E-ELT Imager and Spectrograph) saremo in grado di produrre mappe degli esopianeti e caratterizzare pianeti molto più piccoli di Beta PIctoris b sfruttando questa tecnica>>.

Dice concludendo l'investigatore principale del METIS  coautore del nuovo articolo, Bernhard Brandl.

Fonte testi:Media INAF
Fonte immagini:Media INAF,Wikipedia e Stellarium (screenshot scattato da me)

Orione2000