L'esopianeta dove piove ferro

Alcuni ricercatori, usando il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO, hanno osservato un pianeta estremo dove sospettano che piova ferro. L'esopianeta gigante ultra-caldo ha un lato in luce dove le temperature salgono sopra i 2400 gradi Celsius, abbastanza alte da vaporizzare i metalli. Forti venti trasportano vapore di ferro verso il lato notturno più freddo, dove si condensa in goccioline di ferro.

"Si potrebbe dire che su questo pianeta piove tutte le sere, peccato che piova ferro”, afferma David Ehrenreich, professore all'Università di Ginevra in Svizzera, che ha condotto uno studio pubblicato dalla rivista Nature si questo esopianeta esotico. Conosciuto come WASP-76b, si trova a circa 640 anni luce di distanza nella costellazione dei Pesci. Questo strano fenomeno si verifica perché il pianeta della "pioggia di ferro" mostra sempre e solo una faccia, il lato diurno, alla sua stella madre, mente il lato notturno più freddo rimane nell'oscurità perpetua.

Come la Luna sulla sua orbita intorno alla Terra, WASP-76b è "in rotazione sincrona": impiega tanto tempo a ruotare attorno al proprio asse quanto a girare attorno alla stella. Nella zona diurna riceve migliaia di volte più radiazioni dalla sua stella madre rispetto alla Terra dal Sole. Fa così caldo che le molecole si separano in atomi e metalli come il ferro evaporano nell'atmosfera. L'estrema differenza di temperatura tra il lato diurno e quello notturno provoca venti vigorosi che portano il vapore di ferro dal lato-giorno ultra-caldo al lato-notte più freddo, dove le temperature diminuiscono a circa 1500 gradi Celsius.

WASP-76b non solo ha temperature diurne e notturne diverse, ma ha anche una chimica diurna e notturna distinta, secondo il nuovo studio. Usando il nuovo strumento Espresso sul VLT dell'ESO nel deserto cileno di Atacama, gli astronomi hanno identificato per la prima volta le variazioni chimiche su un pianeta gigante gassoso ultra-caldo. Hanno rilevato una forte evidenza di vapore di ferro al confine serale che separa il lato-giorno del pianeta dal lato-notte.

"Sorprendentemente, tuttavia, non vediamo il vapore di ferro al mattino", afferma Ehrenreich. La ragione, dice, è che "sta piovendo ferro sul lato notturno di questo esopianeta estremo". "Le osservazioni mostrano che il vapore di ferro è abbondante nell'atmosfera del lato caldo del WASP-76b", aggiunge Maria Rosa Zapatero Osorio, astrofisica del Center for Astrobiology di Madrid, in Spagna, e presidente del team scientifico Espresso.

"Una frazione di questo ferro viene iniettata nel lato notte a causa della rotazione del pianeta e dei venti atmosferici. Lì, il ferro incontra ambienti molto più freddi, condensa e piove". Questo risultato è stato ottenuto dalle prime osservazioni scientifiche fatte con Espresso, nel settembre 2018, dal consorzio scientifico che ha costruito lo strumento: un'equipe proveniente da Portogallo, Italia, Svizzera, Spagna ed ESO. Espresso - lo spettrografo Echelle per esopianeti rocciosi e osservazioni spettroscopiche stabili (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) - è stato originariamente progettato per cercare pianeti simili alla Terra intorno a stelle simili al Sole. Tuttavia, ha dimostrato di essere molto più versatile.

"Ben presto ci siamo resi conto che il notevole potere di raccolta del VLT e l'estrema stabilità di Espresso ne hanno fatto una macchina privilegiata per lo studio delle atmosfere di esopianeti", afferma Pedro Figueira, scienziato responsabile dello strumento Espresso all'ESO in Cile. "Quello che abbiamo ora è un modo completamente nuovo di tracciare il clima degli esopianeti più estremi", conclude Ehrenreich. Gli italiani hanno svolto un ruolo chiave nella costruzione di Espresso. Più di venticinque ricercatori e tecnologi italiani hanno lavorato quasi dieci anni perché questo sogno diventasse realtà e oggi firmano questo articolo. Vengono da vari istituti Inaf: Trieste, Milano, Torino, Palermo e dal Telescopio Nazionale Galileo.