Gli astronomi hanno concluso che il pianeta Kepler-13A b sta nevicando ossido di titanio e ossido di vanadio, a 1.730 anni luce dalla Terra. La modellizzazione ha mostrato che questo fenomeno si osserva solo sul lato notturno di un corpo celeste, dove i fiocchi di neve cadenti cadono in una "trappola fredda". L'articolo è stato pubblicato su The Astronomical Journal.
Il pianeta Kepler-13A b nella costellazione della Lyra è stato scoperto dagli scienziati nel 2011. Appartiene alla classe dei Giove caldi e la sua massa è quasi tremila volte quella della Terra. A causa del fatto che il pianeta è troppo vicino alla sua stella madre, è sempre "di fronte" ad esso - questo è chiamato cattura delle maree. Di conseguenza, il lato diurno del pianeta si riscalda fino a temperature molto elevate, circa 2,75 mila Kelvin. Allo stesso tempo, il lato notturno di Kepler-13A b rimane sempre freddo e, come hanno scoperto gli scienziati, c'è neve di ossido di titanio.
È noto che la temperatura dell'atmosfera terrestre diminuisce in modo non uniforme con l'aumentare dell'altitudine. Nella stratosfera c'è una regione di inversione dove le temperature, al contrario, iniziano a salire prima di continuare a scendere di nuovo alle quote più elevate. Lo stesso vale per Giove caldo, il cui lato diurno è riscaldato fino a oltre 2,5 mila kelvin. Si ritiene che l'ossido di titanio (TiO, da non confondere con il biossido di titanio TiO2 - il componente principale della protezione solare) e l'ossido di vanadio (II) siano presenti nell'involucro gassoso di questi pianeti, che assorbono la luce dalla stella madre e poi la riemettono, riscaldando lo spazio circostante. Tuttavia, si è scoperto che l'atmosfera di Kepler-13A b si raffredda in modo uniforme - questo non è tipico per questa classe di esopianeti.
Gli autori del lavoro hanno effettuato osservazioni nella gamma del vicino infrarosso utilizzando la Wide Field Camera 3 sul telescopio spaziale Hubble. Inoltre, hanno utilizzato i dati del telescopio spaziale Kepler. Di conseguenza, gli scienziati non sono riusciti a rilevare segni di inversione di temperatura, che avrebbero dovuto essere osservati nell'involucro del gas Kepler-13A b.
I ricercatori hanno costruito un modello che spiega il comportamento dell'atmosfera del pianeta. Si è scoperto che l'ossido di titanio è molto probabilmente in una trappola fredda sul lato notturno. I forti venti su Kepler-13A b trasportano materia gassosa da una parte all'altra del pianeta. Quando l'ossido di titanio e l'ossido di vanadio colpiscono il lato notturno, si cristallizzano e si raccolgono nelle nuvole. La potente gravità del corpo celeste - sei volte quella di Giove - attira la neve insolita, costringendola ad affondare nella bassa atmosfera. Là cade in una fredda trappola che lo tiene nella metà oscura del pianeta.
Le osservazioni degli scienziati supportano la teoria secondo cui la gravità dei pianeti di marea calda può creare trappole fredde verticali. “È probabile che la maggior parte dei Giove caldi conosciuti abbiano precipitazioni, ma la gravità di questi giganti non è forte come Kepler-13A b. La neve di ossido di titanio non entra nell'atmosfera inferiore e viene trasportata sul lato diurno, dove evapora e si trasforma nuovamente in gas”, commenta uno degli autori del lavoro.
Le trappole fredde si trovano anche nel sistema solare, sebbene siano di tipo diverso. Sul pianeta nano Cerere, questi sono crateri in cui, secondo gli scienziati, sono nascosti depositi di ghiaccio d'acqua. Simili "trappole fredde" si possono trovare anche vicino ai poli della luna.
Christina Ulasovich
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