L’effetto serra portato agli estremi

Il nostro sistema solare è relativamente insolito con la sua divisione in quattro mondi rocciosi all’interno e altri quattro pianeti di gas e ghiaccio all’esterno. Quello che manca, per esempio, è un cosiddetto “Hot Jupiter”: un gigante gassoso delle dimensioni del nostro Giove che orbita molto vicino alla sua stella madre e quindi si riscalda estremamente forte. Chiunque voglia imparare qualcosa sugli Hot Jupiter deve quindi guardare in lontananza. Un tale esemplare appare in molti degli oltre 5000 sistemi planetari catalogati finora.

Cosa hanno in comune questi tipi di pianeti? I ricercatori dell’University College London (UCL) hanno esaminato le atmosfere di 25 tali esopianeti per uno studio, analizzandole utilizzando la più grande quantità di dati d’archivio mai utilizzata in una singola indagine di esopianeti. Il gruppo ha usato i dati di 600 ore di osservazioni di Hubble, che hanno completato con più di 400 ore di osservazioni del telescopio spaziale Spitzer. I loro dati includevano eclissi per tutti i 25 esopianeti e transiti per 17 di essi. Un’eclissi si verifica quando un esopianeta passa dietro la sua stella vista dalla Terra, mentre un transito si verifica quando un pianeta passa davanti alla sua stella. Sia i dati delle eclissi che quelli dei transiti possono fornire importanti informazioni sull’atmosfera di un esopianeta.

Una scoperta importante è che se il pianeta è così caldo che la sua atmosfera contiene vapori metallici, allora c’è anche un’inversione di temperatura. Questo significa che l’atmosfera è più calda in alto che in basso. Sulla Terra, ma anche sul nostro Giove, è il contrario. Lo studio ha anche scoperto che quasi tutti gli esopianeti con un’atmosfera termicamente invertita erano estremamente caldi, con temperature superiori a 2000 Kelvin. In queste condizioni, gli ossidi metallici TiO (ossido di titanio), VO (ossido di vanadio) e FeH (idruro di ferro) sono stabili in atmosfera. Degli esopianeti che hanno inversioni termiche, quasi tutti sono stati trovati con H-, TiO, VO o FeH nella loro atmosfera.

Ora, la correlazione non equivale necessariamente alla causalità. Tuttavia, il gruppo ha trovato un argomento convincente sul perché la presenza di H-, TiO, VO o FeH può portare all’inversione termica:  Tutte queste specie metalliche sono apparentemente molto efficienti nell’assorbire la luce della stella madre. In questo modo portano l’effetto serra agli estremi. Più caldo diventa, più metallo entra nell’atmosfera, e più caldo diventa.

La Terra ha ancora molta strada da fare fino ad allora – solo quando sarà inghiottita dal sole tra circa cinque miliardi di anni dovrebbe essere abbastanza calda da vaporizzare i metalli. Ma la Terra non diventerà comunque un Giove caldo – è semplicemente troppo piccola per questo.

Impressione d’artista di 25 mondi Hot Jupiter (Immagine: ESA/Hubble, N. Bartmann)

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris è un fisico e uno specialista dello spazio. Si è occupato a lungo di questioni spaziali, sia professionalmente che privatamente, e mentre voleva diventare un astronauta, è dovuto rimanere sulla Terra per una serie di motivi. È particolarmente affascinato dal "what if" e attraverso i suoi libri mira a condividere storie avvincenti di hard science fiction che potrebbero realmente accadere, e un giorno potrebbero accadere. Morris è l'autore di diversi romanzi di fantascienza best-seller, tra cui The Enceladus Series.

    Brandon è un orgoglioso membro della Science Fiction and Fantasy Writers of America e della Mars Society.