Osservando un pianeta extrasolare in evaporazione

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Le osservazioni dei pianeti in orbita attorno ad altre stelle stanno diventando sempre più comuni man mano che le tecniche astronomiche diventano sempre più sofisticate. Che cosa potrebbe causare questo? In un recente studio, le osservazioni del pianeta extrasolare HD 209458b (noto anche ufficiosamente come "Osiride", che orbita attorno a una stella nella costellazione di Pegaso) hanno rivelato la firma spettroscopica più forte di sempre per un pianeta extrasolare gigante, indicando che Osiride sta producendo un'enorme nuvola di gas. Questo gas si sta perdendo dall'atmosfera del pianeta; Osiride sta evaporando

Osiride orbita attorno a una stella (fantasiosamente) chiamata HD 209458, una nana gialla non troppo dissimile dal nostro Sole (con 1,1 masse solari, 1,2 raggi solari e una temperatura superficiale di 6000 K). Questo pianeta extrasolare è speciale in quanto è facilmente osservabile durante il suo periodo di transito di 3,5 giorni terrestri. Questo anno molto breve è dovuto al suo piccolo raggio orbitale di soli 0,047 UA. Osiride potrebbe essere definito un "Giove caldo" in quanto è un gigante gassoso, circa il 60% della massa di Giove e orbita entro 0,05 UA della stella madre. A causa della sua vicinanza all'HD 209458, Osiride ha una temperatura superficiale di oltre 1000 K.

Le dimensioni e l'orbita compatta di Osiride fanno sì che la luminosità di HD 209458 vari del 2% quando il pianeta passa davanti alla stella. È per questo motivo che l'HD 209458 è stata designata come "stella variabile" con il nome V376 Pegasi.

Tuttavia, l'analisi spettroscopica della stella mostra che le emissioni di elementi come l'idrogeno neutro e uno ione carbonio sono molto più deboli del dimmeramento della luminosità ottica del 2%. Cosa potrebbe causare questo aumento dell'oscuramento delle linee di emissione spettroscopiche? Quando la luce viene prodotta da HD 209458, viene bloccata dal disco planetario di Osiride, creando il dimmeraggio del 2% osservato dalla strumentazione ottica. Tuttavia, qualcosa sta aumentando l'area della sezione trasversale del disco, assorbendo alcune lunghezze d'onda spettrali dell'emissione stellare. Ad esempio, c'è un effetto dimmerante del 5-15% sull'idrogeno neutro (HI a 121,6 nm) e un effetto dimming del 7-13% sia sull'ossigeno atomico (OI a 130,5 nm) sia sul carbonio ionizzato singolarmente (C II a circa 133,5 nm ). Ciò ha portato gli astronomi a rendersi conto che c'era una nuvola di gas che circondava Osiride, permettendo il passaggio della maggior parte delle lunghezze d'onda ottiche, ma assorbendo alcune linee spettroscopiche.

Mentre Osiride sta orbitando così vicino alla sua stella, le emissioni di raggi X e EUV sono gas entusiasmanti nell'esosfera (i tratti più alti dell'atmosfera del gigante gassoso), che causano riscaldamento ed espansione. Poiché il pianeta è fortemente influenzato dall'attrazione gravitazionale della sua stella, le maree avranno un ruolo importante nell'amplificare l'espansione dell'atmosfera di Osiride. Ad un certo punto, quando l '"exobase" (o la base dell'esosfera) del pianeta raggiunge il limite di Roche, i gas atmosferici inizieranno a sfuggire all'attrazione gravitazionale del pianeta e l'interazione con HD 209458 provoca un scarico geometrico, espellendo enormi quantità di gas atmosferici nello spazio. L'atmosfera di Osiride è quindi evaporazione.

Questo è un argomento intrigante e ulteriori dettagli possono essere trovati nella recensione recentemente pubblicata da David Ehrenreich del Laboratoire d 'astrofisico di Grenoble, Universite Joseph Fourier, Francia.

Fonte: arXiv: 0807.1885v1 [astro-ph]

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Guarda il video: IL PIANETA CHE EVAPORA - KIC 12557548 - (Novembre 2024).