Questa illustrazione mostra una vista notturna dell'esopianeta WASP-76b. L'esopianeta gigante ultra caldo ha un lato diurno in cui le temperature superano i 2400 gradi Celsius, abbastanza alto da vaporizzare i metalli. I forti venti trasportano il vapore di ferro verso il lato notturno più fresco dove si condensa in goccioline di ferro. A sinistra dell'immagine, vediamo il confine serale dell'esopianeta, dove passa dal giorno alla notte. Credito:ESO/M. Kornmesser
I ricercatori che utilizzano il Very Large Telescope (VLT) dell'ESO hanno osservato un pianeta estremo dove sospettano che piova ferro. L'esopianeta gigante ultra caldo ha un lato diurno in cui le temperature superano i 2400 gradi Celsius, abbastanza alto da vaporizzare i metalli. I forti venti trasportano il vapore di ferro verso il lato notturno più fresco dove si condensa in goccioline di ferro.
"Si potrebbe dire che questo pianeta piove la sera, tranne che piove ferro, "dice David Ehrenreich, professore all'Università di Ginevra in Svizzera. Ha condotto uno studio, pubblicato oggi sulla rivista Natura , di questo esotico pianeta extrasolare. Conosciuto come WASP-76b, si trova a circa 640 anni luce di distanza nella costellazione dei Pesci.
Questo strano fenomeno si verifica perché il pianeta "pioggia di ferro" mostra sempre un solo volto, il suo lato giorno, alla sua stella madre, il suo lato notturno più fresco rimanendo nell'oscurità perpetua. Come la Luna nella sua orbita intorno alla Terra, WASP-76b è 'tidally bloccato':impiega tanto tempo per ruotare attorno al suo asse quanto per girare intorno alla stella.
Dal lato del giorno, riceve migliaia di volte più radiazioni dalla sua stella madre rispetto alla Terra dal Sole. Fa così caldo che le molecole si separano in atomi, e metalli come il ferro evaporano nell'atmosfera. L'estrema differenza di temperatura tra il lato diurno e quello notturno si traduce in venti vigorosi che portano il vapore di ferro dal lato diurno ultra-caldo al lato notturno più fresco, dove le temperature scendono a circa 1500 gradi Celsius.
Non solo WASP-76b ha diverse temperature giorno-notte, ha anche una distinta chimica giorno-notte, secondo il nuovo studio. Utilizzando il nuovo strumento ESPRESSO sul VLT dell'ESO nel deserto cileno di Atacama, gli astronomi hanno identificato per la prima volta variazioni chimiche su un pianeta gigante gassoso ultra caldo. Hanno rilevato una forte traccia di vapore di ferro al confine serale che separa il lato diurno del pianeta dal suo lato notturno. "Sorprendentemente, però, non vediamo il vapore di ferro al mattino, " dice Ehrenreich. La ragione, lui dice, è che "piove ferro sul lato notturno di questo estremo esopianeta".
"Le osservazioni mostrano che il vapore di ferro è abbondante nell'atmosfera del lato caldo del giorno di WASP-76b, " aggiunge María Rosa Zapatero Osorio, un astrofisico presso il Centro di Astrobiologia di Madrid, Spagna, e il presidente del team scientifico dell'ESPRESSO. "Una frazione di questo ferro viene iniettata nel lato notturno a causa della rotazione del pianeta e dei venti atmosferici. Lì, il ferro incontra ambienti molto più freschi, si condensa e piove».
Questo risultato è stato ottenuto dalle primissime osservazioni scientifiche fatte con ESPRESSO, a settembre 2018, dal consorzio scientifico che ha costruito lo strumento:un team portoghese, Italia, Svizzera, Spagna ed ESO.
ESPRESSO, lo spettrografo Echelle per esopianeti rocciosi e osservazioni spettroscopiche stabili, è stato originariamente progettato per cacciare pianeti simili alla Terra attorno a stelle simili al Sole. Però, ha dimostrato di essere molto più versatile. "Ci siamo presto resi conto che il notevole potere di raccolta del VLT e l'estrema stabilità dell'ESPRESSO lo rendevano una macchina ideale per studiare le atmosfere degli esopianeti, "dice Pedro Figueira, Scienziato dello strumento ESPRESSO presso l'ESO in Cile.
"Quello che abbiamo ora è un modo completamente nuovo per tracciare il clima degli esopianeti più estremi, " conclude Ehrenreich.