I planetologi hanno scoperto un esopianeta estremamente insolito nella costellazione del Cigno, la cui atmosfera è riscaldata a temperature così elevate che al suo interno si librano nuvole di titanio e ferro. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature.
“Quando abbiamo calcolato le proprietà dell'atmosfera KELT-9b, ci siamo resi conto che sarebbe stata interamente composta da atomi, non da molecole. Sulla base di queste previsioni, abbiamo cercato di trovare il ferro nella sua atmosfera. Quando abbiamo esaminato più a fondo, abbiamo trovato ancora più sorprese , afferma Jens Hoeijmakers dell'Università di Ginevra, Svizzera.
Gli astronomi chiamano "Giove caldo" giganti gassosi riscaldati che distano solo 2,2-75 milioni di chilometri dalle loro stelle. Nel sistema solare, anche Mercurio si avvicina alla stella non più vicino di 46 milioni di chilometri, e quindi temperature davvero infernali regnano nelle atmosfere di tali pianeti - circa 1000-1300 gradi Kelvin.
È molto più facile trovare tali pianeti rispetto ad altri corpi celesti e costituiscono la maggior parte degli esomeri noti alla scienza. La scoperta di "Giove caldo" per la prima volta ha presentato agli scienziati il fatto che l'atmosfera su tali pianeti può essere costituita da materiali estremamente esotici. Ad esempio, negli ultimi anni sono stati scoperti giganti gassosi con nuvole di piombo e vetro, nonché aria costituita da metalli e rocce evaporate, negli strati superiori delle quali a volte piove da rubini e zaffiri.
Relativamente di recente, gli scienziati hanno trovato diversi "Giove caldi", le cui atmosfere sono state riscaldate a temperature ancora più elevate, superiori a 2,5 mila gradi Kelvin. Oltre al calore infernale, i loro strati d'aria avevano una struttura insolita: erano più caldi all'esterno e più freddi all'interno, come la stratosfera della Terra.
Tali anomalie hanno portato gli scienziati a suggerire che l'atmosfera di questi "Giove ultra caldi" è riscaldata da una sorta di effetto serra super potente, che può essere generato da due sostanze: ossido di titanio o ossido di vanadio.
Huymakers ei suoi colleghi hanno dimostrato che il titanio è effettivamente presente nell'atmosfera di tali mondi osservando KELT-9b, il pianeta più caldo della galassia, a 650 anni luce di distanza. Si trova insolitamente vicino al luminare: un anno dura circa 1,5 giorni terrestri, a causa dei quali temperature infernali e condizioni atmosferiche estremamente insolite regnano sulla sua superficie.
In particolare, il suo lato "soleggiato" viene riscaldato a una temperatura di 4600 gradi Kelvin (4326 gradi Celsius), che con un enorme margine copre il record di un altro pianeta surriscaldato, WASP-33b, la cui atmosfera è riscaldata "solo" a 3200 gradi Kelvin (2926 gradi Celsius)). A causa di temperature così elevate, l'atmosfera di KELT-9b è molto rarefatta e in realtà consiste di singoli atomi, poiché le molecole semplicemente non possono formarsi in tali condizioni.
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Questa osservazione ha spinto gli autori dell'articolo a credere che nello spettro di KELT-9b si possano trovare tracce di quelle molecole che normalmente non entrano nell'atmosfera dei pianeti e non si decompongono in singoli atomi, compresi i composti di ferro e titanio.
Guidati da questa idea, gli astronomi hanno analizzato le immagini ottenute dallo spettrografo HARPS-N alla fine di luglio dello scorso anno, quando questo pianeta è passato per l'ultima volta attraverso il disco della stella. Dopo averlo eliminato dall'interferenza, gli scienziati hanno cercato di trovare in esso linee di assorbimento ed emissione associate a vari tipi di ioni di questi metalli.
Si è scoperto che sia il ferro che il titanio sono presenti nell'atmosfera di KELT-9b in grandi quantità. Questo potrebbe spiegare perché questo pianeta è caldo a temperature così elevate. Un ulteriore studio dei dati, come sperano gli autori dell'articolo, aiuterà a capire se l'acqua e il monossido di carbonio sono presenti nell'atmosfera dei "Giove ultra-caldi", che è importante per rivelare la composizione chimica del loro interno e la storia della formazione.
