La forma a uovo di Wasp-17b rivela dettagli inediti del suo atmosfera

Un team internazionale di ricercatori, guidati dalla Cornell University, ha rivelato per la prima volta la forma asimmetrica dell’atmosfera di Wasp-17b, un gigante gassoso situato a circa 1.300 anni luce dalla Terra. L’osservazione, effettuata grazie al telescopio James Webb e a una nuova tecnica di analisi chiamata transit mapping, ha permesso di ricostruire la silhouette del pianeta, che presenta una forma simile a un uovo. Questo risultato, pubblicato su Nature Astronomy, conferma le previsioni teoriche e offre nuove informazioni sulla dinamica atmosferica di un esopianeta estremamente caldo e vicino alla sua stella.

Una forma non perfettamente sferica

Wasp-17b, noto come “puffy planet”, mostra una silhouette non uniforme, con un lato più allungato dell’altro. Questa asimmetria è dovuta alle correnti a getto lungo l’equatore, che trasportano calore e materia dal lato diurno, costantemente irradiato dalla stella, a quello notturno, perennemente in ombra. Questa circolazione atmosferica contribuisce a determinare la caratteristica forma ovoidale del pianeta. La tecnica del transit mapping ha permesso di mappare queste differenze, ricostruendo le variazioni della struttura atmosferica e delineando la sagoma del pianeta punto per punto. Le variazioni di raggio dell’atmosfera riflettono le condizioni locali di temperatura e pressione. Se in una certa regione l’aria è molto calda, il pianeta sembra più grande e il suo raggio in quel punto aumenta. Al contrario, se in un altro punto l’aria si raffredda, l’atmosfera diventa più sottile, quindi il raggio in quella regione diminuisce.

Le osservazioni spettroscopiche e il transit mapping

Le osservazioni spettroscopiche del lembo degli esopianeti durante il loro transito sul disco della stella consentono di indagare tali variazioni, assumendo che il raggio del pianeta sia uniforme lungo tutto il suo contorno. Tuttavia, il team ha utilizzato il metodo del transit mapping per superare i limiti delle tecniche tradizionali. Tracciando le variazioni della luce che attraversa l’orizzonte atmosferico da diverse angolazioni, la tecnica consente di determinare l’estensione e la composizione chimica dell’atmosfera, punto per punto lungo l’intero bordo.

La tecnica del transit mapping ha permesso di mappare le proprietà dell’atmosfera in modo dettagliato. Questo ha permesso di mappare le proprietà dell’atmosfera sia dall’equatore ai poli, sia tra i terminatori, definendo la struttura esatta della sagoma planetaria. «Invece di ipotizzare che il pianeta sia un cerchio con lo stesso raggio lungo tutto il perimetro, la nostra tecnica permette di ricavare la distanza dal centro al bordo in diversi punti. Siamo dunque in grado di percorrere l’intero profilo», ha spiegato Lili Alderson, ricercatrice alla Cornell University e prima autrice della ricerca.

«In un certo senso, siamo passati dall’osservare un anello al capire esattamente dove si trovano le “gemme” lungo di esso». La metafora delle gemme si riferisce alla presenza di variazioni locali di quota nell’atmosfera, che si traducono in rigonfiamenti della sagoma e, dunque, in variazioni del raggio del pianeta. Una di queste gemme è stata trovata dai ricercatori proprio dove i modelli fisici ne prevedevano la presenza: nella fascia equatoriale del lato notturno di Wasp-17b.

«La teoria prevede che i lati diurno e notturno di questi pianeti debbano avere una forte escursione di temperatura. Wasp-17b si inserisce perfettamente in questo trend. È esattamente in linea con quanto ci aspettavamo», osserva Alderson. «È stato inoltre importante confermare che molecole come l’acqua e l’anidride carbonica sono distribuite in modo piuttosto uniforme lungo tutto il lembo atmosferico». «Il primissimo utilizzo di questa nuova tecnica mostra che la nostra comprensione di questi pianeti è corretta e che i diversi metodi a disposizione per studiarli restituiscono risultati concordanti», conclude Alderson.