La missione Cheops dell’ESA ha trovato LTT9779 b, l’ esopianeta più brillante conosciuto con una riflettività dell’80% dovuta alle sue nubi metalliche.
Questo Nettuno ultra-caldo è un’entità unica per le sue dimensioni e l’orbita insolitamente vicina alla sua stella. Gli astronomi stanno effettuando ulteriori studi per comprenderne l’atmosfera e la capacità di sopravvivenza.
I dati della missione dell’ESA sull’esopianeta LTT9779 b hanno portato alla sorprendente rivelazione che un esopianeta ultra-caldo che orbita attorno alla sua stella ospite in meno di un giorno è coperto da nubi riflettenti di metallo, rendendolo l’esopianeta più brillante mai trovato.
A parte la Luna, l’oggetto più luminoso nel nostro cielo notturno è il pianeta Venere, il cui spesso strato di nubi riflette circa il 75% della luce solare. In confronto, la Terra riflette solo circa il 30% della luce solare in arrivo.
Ora, per la prima volta, gli astronomi hanno trovato un esopianeta che può eguagliare la brillantezza di Venere: il pianeta LTT9779 b. Nuove misurazioni dettagliate della missione Cheops dell’ESA rivelano che questo pianeta riflette un enorme 80% della luce riflessa su di esso dalla sua stella ospite.
Le misurazioni ad alta precisione di Cheops sono state un follow-up mirato della scoperta e caratterizzazione iniziale del pianeta nel 2020 da parte della missione TESS della NASA e di strumenti terrestri come lo strumento HARPS dell’ESO in Cile.
L’esopianeta LTT9779 b ha le dimensioni di Nettuno, il che lo rende il più grande “specchio” dell’Universo che conosciamo oggi. La ragione della sua alta riflettività è che è coperta da nuvole metalliche. Questi sono per lo più fatti di silicato – la stessa sostanza di cui sono fatti la sabbia e il vetro – mescolati con metalli come il titanio.
“Immagina un mondo in fiamme, vicino alla sua stella, con pesanti nubi di metalli che fluttuano in alto, piovendo goccioline di titanio”, ha dichiarato James Jenkins, astronomo della Diego Portales University e CATA (Santiago, Cile).
Un cielo pieno di nuvole di metallo
La frazione di luce che un oggetto riflette è chiamata “albedo”. La maggior parte dei pianeti ha un albedo basso, sia perché hanno un’atmosfera che assorbe molta luce, sia perché la loro superficie è scura o ruvida. Le eccezioni tendono ad essere mondi di ghiaccio ghiacciato o pianeti come Venere che hanno uno strato di nuvole riflettenti.
L’elevata albedo di LTT9779 b è stata una sorpresa poiché si stima che il lato del pianeta rivolto verso la sua stella sia di circa 2000 °C. Qualsiasi temperatura superiore a 100 °C è troppo alta perché si formino nuvole d’acqua, ma la temperatura dell’atmosfera di questo pianeta dovrebbe essere troppo alta anche per nuvole di metallo o vetro.
“Era davvero un enigma, finché non ci siamo resi conto che avremmo dovuto pensare a questa formazione di nuvole allo stesso modo della condensa che si forma in un bagno dopo una doccia calda”, ha osservato Vivien Parmentier, ricercatrice presso l’Osservatorio della Costa Azzurra (Francia) e coautore di questa ricerca.
“Per riscaldare il bagno con il vapore, puoi raffreddare l’aria finché il vapore acqueo non si condensa oppure puoi mantenere l’acqua calda in funzione finché non si formano le nuvole perché l’aria è così satura di vapore che semplicemente non ne può più trattenere. Allo stesso modo, LTT9779 b può formare nubi metalliche nonostante sia così caldo perché l’atmosfera è satura di silicati e vapori di metallo”, ha spiegato Parmentier.
LTT9779 b: il pianeta che non dovrebbe esistere
Essere brillanti non è l’unica cosa sorprendente di LTT9779 b. Le sue dimensioni e la sua temperatura lo rendono un cosiddetto “Nettuno ultracaldo”, ma nessun altro pianeta di queste dimensioni e massa è stato trovato in orbita così vicino alla sua stella. Ciò significa che vive in quello che è noto come il “caldo deserto di Nettuno”.
Il pianeta ha un raggio 4,7 volte più grande di quello terrestre e un anno su LTT9779 b dura solo 19 ore. Tutti i pianeti scoperti in precedenza che orbitano attorno alla loro stella in meno di un giorno sono “Giove caldi” – giganti gassosi con un raggio almeno dieci volte più grande di quello terrestre – o pianeti rocciosi più piccoli di due raggi terrestri.
“È un pianeta che non dovrebbe esistere”, ha detto Parmentier. “Ci aspettiamo che pianeti come questo abbiano la loro atmosfera spazzata via dalla loro stella, lasciando dietro di sé roccia nuda”.
Il primo autore Sergio Hoyer del Laboratorio di astrofisica di Marsiglia ha commentato: “’Crediamo che queste nubi metalliche aiutino LTT9779 b a sopravvivere nel caldo deserto. Le nuvole riflettono la luce e impediscono al pianeta di surriscaldarsi ed evaporare. Nel frattempo, essere altamente metallici rende il pianeta e la sua atmosfera pesanti e difficili da spazzare via”.
Studiare un esopianeta osservando quando è nascosto
Per determinare le proprietà di LTT9779 b, la missione Cheops dell’ESA che caratterizza gli esopianeti ha osservato quando il pianeta si muoveva dietro la sua stella ospite. Poiché il pianeta riflette la luce, la stella e il pianeta combinati inviano più luce verso il telescopio spaziale subito prima che il pianeta sia fuori dalla vista che subito dopo. La differenza nella luce visibile ricevuta subito prima e dopo che il pianeta è nascosto ti dice quanta luce riflette il pianeta.
Questo progetto si basava sulla precisione e sulla copertura 24 ore su 24, 7 giorni su 7 di Cheops. “La misurazione precisa del minuscolo cambiamento nel segnale dalla stella che eclissa il pianeta era possibile solo con Cheops”, ha affermato Sergio Hoyer.
Maximilian Günther, scienziato del progetto Cheops dell’ESA, ha aggiunto: “Cheops è la prima missione spaziale in assoluto dedicata al follow-up e alla caratterizzazione di esopianeti già noti. A differenza delle grandi missioni di rilevamento incentrate sulla scoperta di nuovi sistemi di esopianeti, Cheops ha abbastanza flessibilità per concentrarsi rapidamente su obiettivi interessanti e può raggiungere una copertura e una precisione che spesso semplicemente non possiamo ottenere in nessun altro modo”.
Osservando lo stesso pianeta extrasolare con strumenti diversi, otteniamo il quadro completo. “LTT9779 b è un obiettivo ideale per il follow-up con le eccezionali capacità dei telescopi spaziali Hubble e James Webb”, ha osservato Emily Rickman, scienziata delle operazioni scientifiche dell’ESA . “Ci permetteranno di esplorare questo esopianeta con una gamma di lunghezze d’onda più ampia, compresa la luce infrarossa e UV, per comprendere meglio la composizione della sua atmosfera”.
Il futuro della ricerca sugli esopianeti è roseo, poiché Cheops è la prima di una triade di missioni dedicate agli esopianeti. Sarà affiancato da Platone nel 2026, che si concentrerà su pianeti simili alla Terra in orbita a una distanza possibilmente vitale dalla loro stella. Ariel entrerà a far parte della flotta nel 2029 e si specializzerà nello studio delle atmosfere degli esopianeti.
Fonte: Astronomy & Astrophysics
