Il pianeta più eccentrico

Un team di ricercatori, guidati dall’astronomo Stephen Kane, della San Francisco State University ha individuato un pianeta extrasolare a circa 117 anni luce dalla Terra, che vanta l’orbita più eccentrica mai osservata.

In più, Kane e i suoi colleghi sono stati in grado di rilevare la luce riflessa dal pianeta HD 20782-a, luce stellare rimbalzata sulla superficie del pianeta quando si trovava alla minima distanza dalla sua stella. La scoperta è stata pubblicata su The Astrophysical Journal.

In questo caso il termine “eccentrico” non si riferisce ad uno stato d’animo, ma alla ellitticità dell’orbita planetaria.
Mentre i pianeti del nostro Sistema Solare hanno orbite quasi circolari, gli astronomi hanno scoperto diversi pianeti extrasolari con orbite molto ellittiche o eccentriche.
HD 20782 ha l’orbita più eccentrica conosciuta, con un’eccentricità di 0,96.
Ciò significa che il pianeta si muove in un’ellisse quasi schiacciata, percorrendo una lunga strada lontano dalla sua stella per poi fiondarsi velocemente attorno alla sua stella nei passaggi più ravvicinati.

HD 20782 offre una “opportunità particolarmente fruttuosa da osservare” per studiare l’atmosfera planetaria di un pianeta dall’orbita eccentrica, un tipo di orbita che non è osservabile nel nostro Sistema Solare, affermano gli scienziati nell’articolo.
Studiando la luce riflessa da HD 20782, gli astronomi possono conoscere meglio la struttura e la composizione di un ambiente planetario in grado di sopportare una breve ma rovente esposizione alla sua stella.

Quando è alla massima distanza, il pianeta è 2,5 volte più lontano dalla sua stella di quanto lo sia la Terra dal Sole. Ma nel punto più vicino dell’orbita è ad appena 0,06 volte quella distanza dalla sua stella: molto più vicino di quanto sia Mercurio al Sole”, ha detto Kane, professore di fisica e astronomia. “Ha più o meno la massa di Giove, ma percorre un’orbita intorno alla sua stella come se fosse una cometa.”

Un’osservazione precedente di HD 20782 aveva suggerito che il pianeta potesse avere un’orbita estremamente eccentrica. Kane e i suoi colleghi sono stati in grado di confermare la sua estrema eccentricità e il resto dei suoi parametri orbitali come parte del Transit Ephemeris Refinement and Monitoring Survey (Termini), un progetto guidato da Kane per individuare pianeti extrasolari. Utilizzando questi nuovi parametri per pianificare le loro osservazioni, gli scienziati hanno raccolto i dati di luminosità quando il pianeta orbitava più vicino alla sua stella.
Son riusciti a cogliere il cambiamento di luminosità che sembra dovuto alla luce riflessa dall’atmosfera del pianeta.

La luce riflessa potrebbe dirci di più su come l’atmosfera di un pianeta come quella di HD 20782 reagisca al fatto di passare la maggior parte del tempo lontanissimo dalla sua stella “ma poi di avere un incontro assai ravvicinato, nel quale subisce un surriscaldamento repentino dalla stella”, ha detto Kane.

La percentuale di luce riflessa da un pianeta, o quanto appare luminoso nel cielo, è determinata in parte dalla composizione della sua atmosfera. I pianeti avvolti nelle nubi ricche di particelle ghiacciate, come Venere e Giove, per esempio, sono molto riflettenti. Ma se un pianeta come Giove dovesse passare troppo vicino al Sole, il calore rimuoverebbe il materiale ghiacciato dalle sue nubi. In alcuni dei pianeti extrasolari, simili a Giove per dimensioni, che percorrono brevi orbite circolari, Kane ha spiegato, pare che questo fenomeno privi le atmosfere delle particelle che riflettono la luce facendo sì i pianeti appaiano “scuri”.
Ma nel caso di HD 20782, “l’atmosfera del pianeta non ha la possibilità di reagire”, ha detto.
“Il periodo in cui percorre l’orbita vicino alla stella è così rapido che non c’è tempo per rimuovere tutti i materiali ghiacciati che rendono l’atmosfera riflettente.”

Gli astronomi non possono ancora determinare l’esatta composizione dell’atmosfera di HD 20782, ma questa nuova osservazione suggerisce che potrebbe avere un’atmosfera simile a Giove, coperta di nubi altamente riflettenti.
I pianeti extrasolari come HD 20782 pongono una grande quantità di quesiti agli astronomi, Kane ha detto. “Quando osserviamo un pianeta come questo, che si trova in un’orbita eccentrica, può essere davvero difficile cercare di spiegare come mai abbia percorso quella strada”, ha spiegato. “È un pò come guardare la scena di un delitto. Sai che qualcosa di brutto è successo, ma è necessario capire cosa lo ha causato”.

Nel caso di HD 20782, potrebbe essere che vi fosse in origine più di un pianeta nel sistema, e che un pianeta abbia sviluppato un’orbita instabile che ha portato i due pianeti troppo vicini. Questa collisione o quasi-collisione potrebbe aver espulso del tutto un pianeta dal sistema e spinto HD 20782 a percorrere la sua orbita eccentrica.
Il pianeta si trova in un sistema stellare binario, quindi potrebbe anche essere il caso che la seconda stella abbia effettuato un passaggio ravvicinato, il che ha gettato HD 20782 fuori dalla sua orbita più circolare.
Kane è un membro del team scientifico per due missioni imminenti, Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA e Characterizing ExOPLanet Satellite (Cheope) dell’ESA, che avranno HD 20782 nel mirino dopo il lancio nel 2018.

http://m.phys.org/news/2016-03-eccentric-planet-astronomers.html