Gli astronomi hanno scoperto un pianeta lontano con un'abbondanza di elio nella sua atmosfera, che si è gonfiato per assomigliare a un palloncino gonfiato.

Un team internazionale di ricercatori, tra cui Jessica Speak e il dottor David Sing dell'Università di Exeter, hanno rilevato il gas inerte che fuoriesce dall'atmosfera dell'esopianeta HAT-P-11b, trovato a 124 anni luce dalla Terra e nella costellazione del Cigno.

La straordinaria svolta è stata guidata da ricercatori dell'Università di Ginevra, che osservò l'esopianeta utilizzando lo spettrografo chiamato Carmenes, installato sul telescopio di 4 metri di Calar Alto, Spagna.

Per la prima volta, i dati hanno rivelato la velocità degli atomi di elio nell'atmosfera superiore dell'esopianeta, che è equivalente in dimensioni a Nettuno. L'elio è in una nuvola estesa che sta fuggendo dal pianeta, proprio come un pallone ad elio potrebbe sfuggire dalla mano di una persona.

Il team di ricerca ritiene che lo studio innovativo potrebbe aprire nuove comprensioni sulle condizioni atmosferiche estreme trovate intorno agli esopianeti più caldi.

La ricerca è pubblicata sulla principale rivista, Scienza , il 6 dicembre 2018.

Jessica ha parlato, parte del dipartimento di Fisica e Astronomia di Exeter ha dichiarato:"Questa è una scoperta davvero emozionante, soprattutto perché l'elio è stato rilevato solo nelle atmosfere di esopianeti per la prima volta all'inizio di quest'anno. Le osservazioni mostrano che l'elio viene espulso dal pianeta dalle radiazioni della sua stella ospite. Speriamo di poter usare questo nuovo studio per sapere quali tipi di pianeti hanno grandi involucri di idrogeno ed elio, e per quanto tempo possono trattenere i gas nelle loro atmosfere."

L'elio è stato rilevato per la prima volta come una firma della linea spettrale gialla sconosciuta alla luce del sole nel 1868. L'astronomo del Devon Norman Lockyer è stato il primo a proporre che questa linea fosse dovuta a un nuovo elemento, e lo chiamò dal greco Titano del Sole, Helios. Da allora è stato scoperto che è uno dei principali costituenti dei pianeti Giove e Saturno nel nostro Sistema Solare.

È anche il secondo elemento più comune nell'universo ed è stato a lungo previsto che fosse uno dei gas più facilmente rilevabili sugli esopianeti giganti. Però, è stato trovato con successo solo nell'atmosfera di un esopianeta all'inizio di quest'anno, in uno studio pionieristico condotto anche da Jessica Speak.

Per questo nuovo studio, il gruppo di ricerca ha utilizzato lo spettrografo, carmenes, per separare la luce della stella nei suoi colori componenti, come un arcobaleno, per rivelare la presenza di elio. I dati "arcobaleno", chiamato spettro, ci dice anche la posizione e la velocità degli atomi di elio nell'atmosfera superiore di HAT-P-11b, che è 20 volte più vicino alla sua stella di quanto lo sia la Terra dal Sole.

Romain Allart, dottorato di ricerca studente dell'Università di Ginevra e primo autore dello studio ha dichiarato:"Sospettavamo che questa vicinanza con la stella potesse avere un impatto sull'atmosfera di questo esopianeta. Le nuove osservazioni sono così precise che l'atmosfera dell'esopianeta è indubbiamente gonfiata dalla radiazione stellare e fugge allo spazio."

Queste nuove osservazioni sono supportate da una simulazione al computer all'avanguardia, guidato da Vincent Bourrier, coautore dello studio e membro del progetto europeo FOUR ACES, utilizzato per tracciare la traiettoria degli atomi di elio.

Vincent Bourrier ha spiegato:"L'elio viene spazzato via dal lato diurno del pianeta a quello notturno a oltre 10, 000 km all'ora. Perché è un gas così leggero, sfugge facilmente all'attrazione del pianeta e forma una nuvola estesa tutt'intorno."

È questo fenomeno che rende HAT-P-11b così gonfiato, come un pallone ad elio.

Il primo rilevamento di elio all'inizio di quest'anno, guidato dai ricercatori dell'Università di Exeter, ha aperto una nuova finestra per osservare le condizioni atmosferiche estreme che regnano negli esopianeti più caldi. Queste nuove osservazioni di Carmenes dimostrano che tali studi, a lungo pensato fattibile solo dallo spazio, può essere ottenuto con maggiore precisione da telescopi terrestri dotati del giusto tipo di strumenti.