Ammoniaca ed acqua nell’atmosfera del pianeta nettuniano “tiepido” HAT-P-11 b. La ricerca descritta nell’articolo: “The GAPS Programme at TNG LV. Multiple molecular species in the atmosphere of HAT-P-11 b and review of the HAT-P-11 planetary system” di M. Basilicata (Università di Tor Vergata)

Uno degli aspetti più interessanti della ricerca sugli esopianeti è la possibilità di studiare tipologie di pianeti che non esistono nel Sistema Solare. Tra questi, figurano i pianeti nettuniani caldi e “tiepidi”. Si tratta di pianeti delle dimensioni di Nettuno, ma con un’orbita molto stretta attorno alla loro stella (periodo orbitale inferiore a 10 giorni) e una temperatura di equilibrio superiore ai 1000 gradi K (nettuniani caldi) o inferiore a questo valore (nettuniani “tiepidi”).

 

In particolare, è di grande interesse lo studio delle atmosfere di questi pianeti. Questo perché permette di comprendere le proprietà fisico-chimiche di atmosfere che non possiamo osservare nel Sistema Solare e, allo stesso tempo, dalle abbondanze relative di elementi chimici specifici è possibile, combinando le osservazioni con modelli evolutivi dei sistemi planetari, comprendere il meccanismo di formazione di tali pianeti. Ad esempio, se i pianeti si sono formati in orbite diverse da quelle in cui vengono osservati oggi, durante il processo di migrazione possono arricchirsi di elementi pesanti inglobando i solidi e planetesimali che incontrano nel loro percorso. Questo processo può alterare alcune abbondanze chimiche delle loro atmosfere.

 

Come parte del progetto internazionale di ricerca GAPS (Global Architecture of Planetary Systems), il team di ricercatori guidato dall’astrofisico M. Basilicata (Università di Tor Vergata e INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino) ha analizzato dati di archivio e nuove osservazioni del sistema planetario transitante orbitante attorno alla stella K4V HAT-P-11, di circa 6 miliardi di anni. Le nuove osservazioni sono state ottenute con GIANO-B, lo spettrografo infrarosso ad alta risoluzione montato sul Telescopio Nazionale Galileo, e sono state combinate con osservazioni esistenti ottenute con il satellite della NASA Kepler.

I dati hanno innanzitutto permesso di determinare meglio i parametri orbitali del pianeta HAT-P-11 b, un nettuniano “tiepido”, necessari per modellare l’atmosfera del pianeta. Inoltre, dalle osservazioni spettroscopiche è stato possibile determinare in modo significativo la presenza di acqua e ammoniaca nell’atmosfera del pianeta. Gli autori hanno anche ottenuto indicazioni dell’esistenza di altre molecole nell’atmosfera di HAT-P-11 b, tra cui diossido di carbonio e metano. Queste misure sono compatibili con due possibili modelli: uno prevede un’atmosfera con abbondanze di elementi chimici più pesanti dell’idrogeno (la metallicità) maggiore del Sole, mentre il secondo prevede una chimica di non equilibrio, con bassa metallicità anche se con rapporti di abbondanze di carbonio su ossigeno e azoto su ossigeno simili a valori solari.

Lo studio è descritto nell’articolo: “The GAPS Programme at TNG LV. Multiple molecular species in the atmosphere of HAT-P-11 b and review of the HAT-P-11 planetary system“, recentemente pubblicato dalla rivista Astronomy and Astrophysics. Tra gli autori dello studio figurano anche gli astronomi A. Maggio e G. Micela dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.

 

L’immagine di copertina (cliccare qui per visualizzarla interamente) mostra una ripresa in banda ottica (DSS) di HAT-P-11, la stella al centro.