L’astrofisico Kevin Heng dell’Università di Berna e una rappresentazione artistica NASA di un esopianeta.
Non si può certo rimproverare a Kevin Heng di avere costantemente la testa fra le nuvole. Questo ragazzo dai tratti orientali è un astrofisico di origine statunitense da qualche anno approdato in Svizzera, dove ora dirige un gruppo di studio sugli esopianeti ed esoclimi al Center for Space and Habitability dell’Università di Berna. E il suo pallino è proprio lo studio del clima sui mondi alieni, attraverso la comprensione delle dinamiche atmosferiche.
Assieme a colleghi dell’Osservatorio di Ginevra, del Massachusetts Institute of Technology (MIT) e dell’Università di Oxford, Hang si è recentemente interessato a un esopianeta di tipo gioviano caldo alquanto bizzarro: Kepler-7b, uno dei primi ad essere scoperti dalla sonda NASA Kepler nel 2010. Grande una volta e mezzo Giove ma decisamente più rarefatto, Kepler-7b riflette circa il 50% della luce visibile incidente sulla sua atmosfera, un valore ben più alto di quello che gli astrofisici si aspettano per un pianeta di questo tipo.
La spiegazione più semplice dell’alta riflettività di Kepler-7b è la presenza di nuvole che lo circondino. Per dimostralo, il team internazionale a cui collabora Hang ha misurato con il satellite Kepler la luce riflessa dal pianeta durante un’intera orbita attorno alla sua stella, compiuta in meno di 5 giorni. Il gruppo di ricerca ha quindi prodotto quella che viene definita una “curva di fase”, che può essere direttamente trasformata in una mappa grezza, la prima nel suo genere. Naturalmente non una rappresentazione artistica di cumulonembi, ma un insieme di puntini volteggianti nel piano cartesiano da cui i ricercatori hanno ricavato due informazioni principali. Una è, appunto, la necessaria presenza di nuvole. L’altra è la dimensione approssimativa delle particelle che compongono le nubi.
Assieme allo studio del “pianeta blu” HD 189733b del luglio scorso, a cui Heng ha collaborato, queste sono le prime ricerche empiriche che indagano in dettaglio le eso-nuvole. Ma perché tanto interesse? “Le nuvole sono per noi un disturbo”, risponde Hang, “dal momento che ci impediscono di dare un’interpretazione univoca all’atmosfera di un esopianeta. Il timore è che le nuvole confondano la nostra capacità di identificare chiaramente i segni distintivi della vita quando analizziamo gli spettri di un’atmosfera esoplanetaria per determinare l’abbondanza degli elementi chimici. Questo è il motivo per cui stiamo investendo tempo ed energie per comprendere gli effetti delle nuvole.”
La mappa delle nuvole di Kepler-7b
La ricerca è in corso di pubblicazione su Astrophysical Journal Letters, mentre lo studio sulla riflettività di Kepler-7b sarà pubblicato su Astrophysical Journal:
- Brice-Olivier Demory, Julien de Wit, Nikole Lewis, Jonathan Fortney, Andras Zsom, Sara Seager, Heather Knutson, Kevin Heng, Nikku Madhusudhan, Michael Gillon, Thomas Barclay, Jean-Michel Desert, Vivien Parmentier, Nicolas B. Cowan: Inference of Inhomogeneous Clouds in to exoplanet atmosphere, Astrophysical Journal Letters, September 2013, in press.
- Kevin Heng, Brice Oliver Demory: Understanding trends associated with clouds in irradiated exoplanets, Astrophysical Journal, September 2013, in press.