ORBITA E ATMOSFERA DI TAU BOOTIS B

Un vecchio pianeta che riserva sorprese

Grazie a un trucco statistico e allo strumento CRIRES del Very Large Telescope dell'ESO, ricercatori italiani, olandesi e americani sono riusciti per la prima volta a studiare le proprietà di uno dei primi esopianeti scoperti. Un metodo che potrà aiutare a studiarne molti altri.

Una rappresentazione artistica di Tau Bootis b (ESO/L. Calcada)

Pianeta vecchio, ma informazioni e metodo completamente nuovi. Tanto che permetteranno di studiare meglio molti altri esopianeti scoperti nel frattempo. Il protagonista di uno studio uscito su Nature di questa settimana è Tau Bootis b, uno dei primi pianeti extrasolari scoperti, nell’ormai lontano (considerando i progressi della planetologia nel frattempo) 1996.

Pianeta della categoria “hot Jupiter” (quelli con una massa uguale o maggiore a quella di Giove, ma che orbitano molto più vicino alla propria stella di quanto non faccia il gigante del sistema solare), tra i più luminosi e vicini finora scoperti, Tau Bootis b ha un problema. Visto dalla Terra, non passa mai davanti alla propria stella, il che ha sempre impedito di studiare la sua atmosfera, così come l’inclinazione della sua orbita. Per lo più, è proprio il modo in cui il transito di un pianeta sul disco della stella modifica la luce di quest’ultima che arriva fino a noi che ci permette di fare delle ipotesi sulla composizione della sua atmosfera.

Dopo 15 anni di tentativi, lo strumento CRIRES del Very Large Telescope dell’ESO a Paranal, in Cile, ha permesso di aggirare l’ostacolo grazie a un trucco. Gli autori dell’articolo, la cui prima firma è l’itailano Matteo Brogi dell’università di Leiden, in Olanda, sono partiti dalla velocità con cui il pianeta orbita attorno alla stella (che si può dedurre dai suoi effetti gravitazional sulla stella stessa) per distinguere la radiazione della stella da quella riflessa dal pianeta. Dopodiché, con un paziente e certosino lavoro di analisti statistica (in cui hanno dovuto tenere conto anche delle perturbazioni introdotte dall’atmosfera terrestre) hanno analizzato separatamente la componente dovuta al pianeta per fare ipotesi sulla composizione della sua atmosfera. “Grazie all’alta qualità dei dati di VLT e di CRIRES siamo riusciti a studiare lo spettro dell’intero sistema con grande dettaglio” ha spiegato Brogi. “Solo lo 0,01 per cento della luce che arriva sulla Terra è dovuta al pianeta, tutto il resto viene dalla stella. Quindi non è stato affatto facile”.

Rispetto alla tradizionale tecnica basata sull’analisi gravitazionale, questa tecnica consente di ricavare molte più informazioni su un esopianeta: i ricercatori hanno misurato finalmente con precisione, a 15 anni dalla scoperta, la massa di TauBootis b, 5,95 volte la massa di Giove. Inoltre hanno misurato la quantità di monossido di carbonio presente nella sua atmosfera, e la temperatura a diverse altezze (il tutto confrontando la luce osservata con i modelli teorici). E hanno finalmente calcolato l’inclinazione della sua orbita, che è di 44,5 gradi circa. Questo metodo potrebbe ora essere applicato allo studio di altri esopianeti che non passano davanti alla loro stella. Dimostrando tra l’altro che la spettroscopia ad alta risoluzione con strumenti terrestri come quelli di VLT può dare un contributo determinante allo studio degli esopianeti, accanto alle missioni spaziali come il satellite della NASA Kepler.