Cinque specie molecolari individuate nell’atmosfera di WASP-69b. Lo studio: “The GAPS Programme at TNG. XXXVIII. Five molecules in the atmosphere of the warm giant planet WASP-69b detected at high spectral resolution” di G. Guilluy (INAF-OATo) pubblicato su A&A
Lo sviluppo avvenuto negli ultimi anni nella strumentazione, nelle conoscenze e nelle tecniche osservative nel campo della ricerca sugli esopianeti non solo ha permesso di identificare e confermare un gran numero di mondi orbitanti attorno ad altre stelle, ma anche di cominciare a comprendere la composizione chimica e le proprietà fisiche di alcuni esopianeti. Questi studi possono anche rivelare informazioni importanti sulla formazione e sulla storia dinamica degli esopianeti. Infatti, i pianeti si formano accrescendo solidi e gas da un disco attorno alle stelle durante le loro prime fasi evolutive, e l’interazione sia con il disco che con gli altri protopianeti in formazione può spingere il pianeta a migrare sia verso l’interno che verso l’esterno.
Uno dei progetti più importanti per la caratterizzazione degli esopianeti è il programma GAPS (Global Architecture of Planetary Systems), basato principalmente su osservazioni realizzate con gli spettrografi ad alta risoluzione HARPS-N in ottico e GIANO-B in infrarosso, montati sul Telescopio Nazionale Galileo. I pianeti studiati come parte del progetto GAPS sono 26 gioviani caldi (pianeti gassosi con periodo orbitale <10 giorni) e quattro nettuniani caldi o sub-neptuniani, con una temperatura che varia da 625 a 2500 gradi K. Questi pianeti orbitano attorno a stelle di classe spettrale compresa dalla classe A alla classe M.
Uno dei pianeti parte del programma GAPS è WASP-69b, che orbita attorno ad una stella di classe spettrale K5V. WASP-69b è un gigante gassoso in cui osservazioni precedenti hanno permesso di identificare nella sua atmosfera la presenza di acqua e sodio. Il team guidato dall’astrofisica G. Guilluy (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino) ha analizzato osservazioni GIANO-B e HARPS-N di WASP-69b acquisite durante i transiti del pianeta avvenuti il 24 Luglio 2019, il 9 Agosto 2020 e il 28 Ottobre 2021. L’analisi di queste osservazioni ha permesso al team di identificare la presenza di ben cinque specie molecolari nell’atmosfera del pianeta: metano (CH4), ammoniaca (NH3), monossido di carbonio (CO), acetilene (C2H2) e acqua (H2O). Si tratta del secondo caso in cui una tale ricchezza chimica nell’atmosfera di un esopianeta sia rivelata da un unico set di osservazioni. L’analisi di queste osservazioni con specifici modelli atmosferici ha permesso agli autori dello studio anche di ipotizzare che l’atmosfera del pianeta sia caratterizzata da un rapporto di abbondanza tra carbonio ed ossigeno (C/O) maggiore di 1, e da un’abbondanza di elementi pesanti rispetto all’idrogeno (metallicità) di tipo solare. Confrontando queste stime con misure dirette di metallicità nella stella WASP-69 (che presenta metallicità maggiore rispetto ai valori solari), è possibile ipotizzare che WASP-69b si sia formato in un ambiente povero di solidi dove il pianeta ha accresciuto grandi quantità di gas. Lo studio è descritto nell’articolo: “The GAPS Programme at TNG XXXVIII: Five molecules in the atmosphere of the warm giant planet WASP-69b detected at high spectral resolution“, recentemente pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics. Tra i coautori figurano anche gli astronomi A. Maggio e G. Micela dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.
La figura (cliccare qua per visualizzare l’immagine interamente) mostra i valori di temperatura di equilibrio e massa dei pianeti inseriti nel progetto GAPS.
