Osservazioni 3D dell’atmosfera di un esopianeta rivelano un ecoclima unico

Roma – Astronomi dell’Osservatorio europeo australe (ESO) in Cile hanno scrutato l’atmosfera di un pianeta oltre il sistema solare, mappandone per la prima volta la struttura tridimensionale. Combinando le quattro unità del telescopio Very Large Telescope dell’Osservatorio europeo australe (VLT dell’ESO), i ricercatori hanno scoperto venti potenti che trasportano elementi chimici come ferro e titanio, creando intricati modelli meteorologici nell’atmosfera del pianeta. La scoperta, illustrata in un lavoro su Nature, apre le porte a studi dettagliati sulla composizione chimica e sul meteo di altri mondi alieni. In particolare è stato esplorato il pianeta WASP-121b (noto anche come Tylos), che si trova a circa 900 anni luce di distanza nella costellazione della Poppa. È un Giove ultra-caldo, un gigante gassoso che orbita così vicino alla sua stella ospite, tanto che un anno lì dura all’incirca 30 ore terrestri, mentre la sua struttura è caratterizzata da lato rovente, poiché sempre rivolto verso la stella, e da un lato molto più freddo. Esplorando in profondità l’atmosfera di Tylos, i ricercatori hanno rivelato venti distinti in strati separati, riuscendo a costruire una mappa in 3D dell’atmosfera, che ha fatto osservare la presenza di una corrente a getto che fa ruotare il materiale attorno all’equatore del pianeta, mentre un flusso separato a livelli inferiori dell’atmosfera sposta il gas dal lato caldo a quello più freddo. In particolare, il flusso a getto sembra attraversare metà del pianeta, aumentando di velocità e agitando violentemente l’atmosfera mentre viaggia nel lato caldo di Tylos. Per ricostruire la struttura 3D dell’atmosfera dell’esopianeta, i ricercatori ha utilizzato sul VLT dell’ESO, ESPRESSO uno strumento per combinare la luce delle quattro grandi unità telescopio in un singolo segnale e che raccoglie quattro volte più luce di una singola unità telescopio, rivelando così dettagli anche molto più deboli. Osservando il pianeta per un transito completo davanti alla sua stella ospite, ESPRESSO è stato in grado di rilevare le firme di più elementi chimici, sondando di conseguenza diversi strati dell’atmosfera.  Tracciando i movimenti di ferro, sodio e idrogeno, è stato possibile identificare la rotta dei venti rispettivamente negli strati profondi, medi e superficiali dell’atmosfera del pianeta. Inoltre, le osservazioni hanno anche rivelato la presenza di titanio appena sotto il flusso a getto, come evidenziato in uno studio correlato pubblicato su Astronomy and Astrophysics. Si tratta di una novità poiché precedenti osservazioni del pianeta avevano mostrato l’assenza di elemento, forse perché nascosto in profondità nell’atmosfera.  Per scoprire l’atmosfera di pianeti più piccoli, simili alla Terra, saranno necessari telescopi più grandi, tra questi, l’Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO, attualmente in costruzione nel deserto di Atacama in Cile, e il suo strumento ANDES.(30Science.com)