Asterosismologia Per Esopianeti

Un team di ricercatori ha usato l'asterosimologia per determinare con maggiore accuratezza la massa di un esopianeta orbitante la stella HD 52265, dirimendo il dubbio se si trattasse veramente di un pianeta o piuttosto di una nana bruna. L'importanza dello studio ce lo spiega Ennio Poretti, asterosismologo dell'INAF - Osservatorio di Brera.

Conoscere meglio l’interno di una stella per conoscere meglio i pianeti che le orbitano intorno. Può essere sintetizzato così l’approccio di un team di ricercatori del Max Planck Institut, Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie (Tolosa), dell’Osservatorio di Meudon (Parigi) e molti altri, sia europei che americani, e i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Gli scienziati hanno esaminato HD 52265, una stella a circa 92 anni luce di distanza dal nostro pianeta e con una massa il 20 per cento maggiore del nostro sole. Già più di un decennio fa, gli scienziati avevano identificato un pianeta in orbita intorno a questa stella. Lo hanno quindi scelto come modello per dimostrare come la proprietà della stella potesse far luce sulle proprietà del pianeta.

Usando l’astrosismologia (vedi Media INAF) che identifica le proprietà interne delle stelle misurandone le oscillazioni di superficie sono stati in grado di valutare con precisione le caratteristiche della stella, come la massa, il raggio, l’età e la rotazione interna. Per far ciò si sono avvalsi del telescopio spaziale COROT, una missione guidata dall’Agenzia Spaziale Francese (CNES) e in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), per rilevare piccole variazioni nell’intensità della luce stellare causata dai sismi stellari.

“I periodi misurati delle oscillazioni stellari, spiega Ennio Poretti dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Brera e Responsabile PRIN-INAF 2010 “Asteroseismology”, sono leggermente diversi se esse si propagano nel senso di rotazione della stella o in senso contrario. A partire da questi scarti temporali si è potuto determinare il periodo di rotazione e, dalle differenti ampiezze delle variazioni, l’inclinazione dell’asse di rotazione della stella. In questo modo, anche per un pianeta non transitante come HD 52265, si è potuto ricostruire l’orbita e derivare la massa, circa due volte quella di Giove, escludendo così che si tratti di una nana bruna, come suggerito da alcuni”.

“Questo innovativo risultato, conclude Poretti, mostra come la tecnica dell’asterosismologia sia in grado di giocare un ruolo fondamentale nella caratterizzazione dei pianeti extrasolari. Per queste sue grandi potenzialità è alla base della missione PLATO 2.0, attualmente in corsa per la selezione M3 dell’ESA e mirata alla scoperta di pianeti simili alla nostra Terra”.

A cura di Redazione MediaINAF

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/07/30/astrosismologia-per-esopianeti//

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Un Pianeta Alieno Ai Raggi X

Per la prima volta in assoluto, l’occultazione di una stella da parte di un pianeta al di fuori del Sistema solare è stata osservata in banda X. A rilevarla, i telescopi spaziali Chandra della NASA e XMM-Newton dell’ESA. Il mondo alieno è HD 189733b, già noto come l'esopianeta blu.

Sono trascorsi quasi vent’anni dalla scoperta del primo pianeta extrasolare, e da allora ne sono stati visti a migliaia intenti a transitare innanzi alla loro stella madre. Sempre, però, in luce visibile. Ora per la prima volta, complice un allineamento propizio, il fenomeno è stato rilevato in banda X. Protagonisti di quest’osservazione da record, il pianeta HD 189733b – in orbita attorno a una stella distante da noi 63 anni luce – e i due telescopi spaziali sensibili ai raggi X che hanno assistito al transito: Chandra della NASA e XMM-Newton dell’ESA.

HD 189733b – definito giusto qualche settimane fa, qui su Media INAF, “il pianeta dipinto di blu” – è un cosiddetto “Giove caldo” (il più vicino alla Terra fra quelli conosciuti), ovvero un esopianeta paragonabile, quanto a stazza, al nostro Giove, ma con un’orbita molto più stretta. Per la precisione, la distanza fra HD 189733b e la sua stella è 30 volte più piccola di quella che separa la Terra dal Sole. E un anno, lassù, dura appena 2.2 giorni.

Un’osservazione senza precedenti, dunque, questa messa a segno da Katja Poppenhaeger dello Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) e colleghi. Ma soprattutto un risultato che apre la strada a nuove scoperte. Studiare un esopianeta in banda X offre infatti la possibilità di ottenere informazioni preziosissime sulla composizione della sua atmosfera. HD 189733b, proprio per la sua relativa prossimità alla Terra, era già da tempo nel mirino degli astronomi.

Dai dati raccolti con la sonda Kepler e il telescopio spaziale Hubble era emersa la presenza, nella sua atmosfera, di particelle di silicati, responsabili della sua caratteristica colorazione blu. L’osservazione con Chandra e XMM Newton offre ora nuovi indizi sullo spessore e sulla composizione della sua atmosfera. Durante i transiti, i due telescopi spaziali hanno infatti rilevato una diminuzione della luce in banda X tre volte superiore alla corrispondente diminuzione in banda visibile. «I dati a raggi X suggeriscono l’esistenza di strati estesi, nell’atmosfera del pianeta, trasparenti alla luce ottica ma opachi ai raggi X», spiega Jurgen Schmitt, dell’Hamburger Sternwarte (Germania), uno dei coautori dell’articolo in uscita su The Astrophysical Journal. «Tuttavia, per averne certezza, occorrono altri dati».

A cura di Marco Malaspina

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/07/30/pianeta-a-raggi-x/

Foto di apertura:
Crediti: X-ray: NASA/CXC/SAO/K.Poppenhaeger et al;
Illustrazione: NASA/CXC/M.Weiss

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Un Pianeta Blu Cobalto

Gli astronomi che utilizzano l'Hubble Space Telescope della NASA hanno dedotto il colore in luce visibile di un pianeta, in orbita intorno ad un'altra stella a 63 anni luce di distanza.

Se visto direttamente sarebbe simile ad un "punto blu", che ricorda il colore della Terra vista dallo spazio.
Ma la sua atmosfera diurna è di quasi 2.000 gradi Fahrenheit e forse piove vetro con venti a circa 4.500-miglia/h.

Il colore blu cobalto non proviene dalla riflessione di un oceano tropicale, ma da una vaga atmosfera di un blu tipo fiammelle e forse da nubi in alta quota con particelle di silicato.
La temperatura di condensazione dei silicati potrebbe formare piccolissime gocce di vetro che si disperdono la luce blu più di quella rossa.

Il mondo alieno assai turbolento, catalogato come HD 189733b, è uno degli esopianeti più vicini alla Terra, ed è stato intensamente studiato da Hubble e di altri osservatori e la sua atmosfera è drammaticamente mutevole ed esotica.
"Noi ovviamente non sappiamo molto sulla fisica e sulla climatologia delle nubi di silicato, per cui stiamo esplorando un nuovo campo della fisica dell'atmosfera", ha detto il membro del team Frédéric Pont, dell'Università di Exeter, Inghilterra sud-occidentale, il Regno Unito.

Il team ha utilizzato lo spettrografo sull'Hubble per misurare le variazioni del colore della luce dal pianeta prima, durante, e dopo il passaggio del pianeta dietro alla stella madre. Questa tecnica è possibile perché l'orbita del pianeta è inclinata vista dalla Terra, pertanto, passa ordinariamente davanti e dietro la stella.

Hubble ha misurato una piccola goccia di luce, circa una parte su 10.000: "Abbiamo visto la luce diventare meno brillante nel blu, ma non nel verde o nel rosso. Ciò significa che l'oggetto scomparso è azzurro perché la luce mancava nel blu, ma non nel colore rosso", ha detto Pont.

Lo studio é pubblicato sull'Astrophysical Journal Letters.
Dalle osservazioni precedenti erano emerse le evidenze della diffusione della luce blu sul pianeta. Ma questa ultima osservazione di Hubble dà conferma e lo evidenza, hanno detto i ricercatori.

Il pianeta HD 189733b è stato scoperto nel 2005. A distanza di solo 2,9 milioni di chilometri dalla sua stella, il pianeta è così vicino che è gravitazionalmente in "rotazione sincrona", in modo che un lato si affaccia sempre verso la stella e l'altro è sempre buio.

Nel 2007 il telescopio spaziale Spitzer della NASA ha misurato la luce infrarossa o calore, del pianeta. Questa osservazione ha prodotto una delle prime mappe di temperatura in assoluto di un pianeta extrasolare.
La mappa mostrava che le temperature del lato diurno e notturno differivano di circa 500 gradi Fahrenheit. Questa differenza di temperatura dovrebbe causare forti venti che corrono dalla parte in giorno alla parte in notte.

Le osservazioni complementari di Hubble nella luce visibile hanno ridotto le possibili contaminazioni di luce dal bagliore proprio del pianeta e si sono concentrate sulla composizione atmosferica.

Pont avverte che è difficile sapere esattamente che cosa causi il colore dell'atmosfera di un pianeta, anche per i pianeti del Sistema Solare. Per esempio, Giove è rossastro a causa di sconosciute molecole di colore rosso che trasporta nella sua alta atmosfera. Venere non riflette la luce ultravioletta (UV) a causa di un assorbitore UV sconosciuto presente nella sua atmosfera.
La Terra sembra blu dallo spazio perché gli oceani assorbono le lunghezze d'onda rosse e verdi più fortemente del blu. Inoltre, gli oceani riflettono il cielo terrestre, dove le più brevi lunghezze d'onda blu del Sole sono selettivamente disperse mediante l'ossigeno atmosferico e le molecole di azoto in un processo chiamato diffusione di Rayleigh.

A cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/07/130711102859.htm

Foto:
(Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI))

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Scoperti tre pianeti nella zona abitabile di una stella

Un team di astronomi ha combinato nuove osservazioni di Gliese 667C con i dati HARPS e col telescopio di 3,6 metri dell'ESO in Cile, per rivelare un sistema con almeno sei pianeti.
Ben tre di questi sono super-Terre che si trovano nella zona intorno alla stella, dove potrebbe esistere acqua allo stato liquido, rendendoli possibili candidati per la presenza della vita. Questo è il primo sistema scoperto con una zona abitabile completamente occupata.

Gliese 667C è una stella molto studiata. Poco più di un terzo della massa del Sole, è parte di un sistema stellare triplo noto come Gliese 667 (indicato anche come GJ 667), a 22 anni luce di distanza nella costellazione dello Scorpione (The Scorpion). Questo sistema è abbastanza vicino a noi, ovvero all'interno quartiere stellare del Sole.

Precedenti studi su Gliese 667C avevano scoperto che ospitava dei pianeti. Ora, un team di astronomi guidato da Guillem Anglada-Escudé dell'Università di Göttingen, Germania e Mikko Tuomi dell'Università di Hertfordshire, Regno Unito, hanno riesaminato il sistema aggiungendo nuove osservazioni con HARPS, insieme ai dati del Very Large Telescope dell'ESO, il WM Keck Observatory e il telescopio Magellan, al quadro già esistente. Il team ha rilevato la presenza per un massimo di sette pianeti attorno alla stella.

Questi pianeti orbitano attorno alla terza stella più debole di un sistema a tre stelle.
Visto da uno di questi nuovi pianeti scoperti, i soli apparirebbero come una coppia di stelle molto luminose visibili di giorno e di notte e illuminerebbero come la Luna piena.
I nuovi pianeti riempiono completamente la zona abitabile di Gliese 667C, in quanto non ci sono orbite più stabili per la presenza di altri corpi

"Sapevamo che la stella avesse tre pianeti grazie a studi precedenti, così abbiamo voluto vedere se ce ne fossero altri", ha detto Tuomi. "Con l'aggiunta di nuove osservazioni e rivisitando i dati siamo stati in grado di confermarli. Tre pianeti di piccola massa nella zona abitabile della stella è molto eccitante!".

Tre di questi pianeti sono di sicuro delle super-Terre (pianeti più massicci della Terra, ma meno massicci di pianeti come Urano o Nettuno) all'interno della zona abitabile della loro stella in l'acqua puó essere presente in forma liquida se le condizioni sono giuste. Questa è la prima volta vengono scoperti tre pianeti in orbita intorno a questa zona nello stesso sistema.
"Il numero di pianeti potenzialmente abitabili nella nostra galassia è molto maggiore se ci si può aspettare di trovarne così tanti attorno a ciascuna stella, come in questo caso", ha aggiunto il co-autore Rory Barnes (University of Washington, USA).

I sistemi compatti intorno a stelle simili al Sole sono abbondanti nella Via Lattea. Intorno a queste stelle, i pianeti orbitanti vicino alla stella madre sono molto caldi ed è improbabile che sia abitabili. Ma per Gliese 667C la zona abitabile si trova interamente entro l'anno delle dimensioni dell'orbita di Mercurio, se paragonato al nostro Sistema Solare. Il sistema di Gliese 667C è il primo esempio di un sistema in cui una simile stella di piccola massa ospita diversi pianeti potenzialmente rocciosi nella zona abitabile.

Il responsabile scientifico dell'ESO HARPS, Gaspare Lo Curto, ha fatto le seguenti osservazioni:. "Questo risultato entusiasmante è stato in gran parte reso possibile dalla potenza di HARPS e dal relativo software che sottolinea il valore dell'archivio ESO.
È molto bello vedere che diversi gruppi indipendenti di ricerca sfruttano questo strumento di grande precisione".
Anglada-Escudé conclude: "Questi nuovi risultati evidenziano quanto sia importante ri-analizzare i dati e combinare i risultati provenienti da differenti team su diversi telescopi."

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130625073544.htm

Foto:
(Credit: ESO / M. Kornmesser)

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Studio Sul Clima Dei Giganti Gassosi

Qual è la previsione del tempo a lungo raggio per i pianeti gassosi Urano e Nettuno? Questi pianeti hanno venti estremi che soffiano fino ad una velocità di oltre 1000 km orari, tempeste ed uragani grandi come la Terra, immensi sistemi meteorologici che durano per anni. Entrambi i pianeti presentano climi simili, nonostante il fatto che Urano sia capovolto su un lato con il polo rivolto verso il Sole durante l'inverno. I venti di questi pianeti sono stati osservati sulle loro superfici esterne, ma per ottenere una comprensione migliore, abbiamo bisogno di avere un'idea di ciò che sta accadendo più in basso.
Per esempio, i modelli atmosferici nascono dal profondo del pianeta, o sono limitati alla superficie?


Una nuova ricerca presso il Weizmann Institute of Science della University of Arizona e della Università di Tel Aviv, pubblicato online su Nature, dimostra che i modelli del vento osservati sulla superficie possono estendersi in profondità su questi due mondi.
Comprendere la circolazione atmosferica non è semplice per un pianeta senza una superficie solida, dove non esistono confini tra solidi, liquidi e gli strati di gas.

Dalla scoperta di questi forti venti atmosferici nel 1980 da parte della sonda Voyager II, la misurazione in verticale di questi venti è stata un grande enigma, che influenza la nostra comprensione della fisica che regola le dinamiche atmosferiche e della struttura interna di questi pianeti.
Ma un team guidato dal Dr. Yochai Kaspi di Scienze Ambientali del Weizmann Institute Energy Research ha studiato un nuovo metodo per l'analisi del campo gravitazionale dei pianeti, in modo da determinare un limite superiore per lo spessore atmosferico degli strati.
Le deviazioni nella distribuzione di massa in pianeti causa delle oscillazioni misurabili nel campo gravitazionale. Sulla Terra, per esempio, un aereo in volo nei pressi di una grande montagna sente la sua leggera attrazione gravitazionale extra. Come la Terra, i pianeti giganti del Sistema Solare ruotano rapidamente. In realtà tutti loro ruotano più velocemente rispetto alla Terra, i periodi di rotazione di Urano e Nettuno sono rispettivamente di circa 17 e 16 ore.


A causa di questa rapida rotazione, i venti girano a vortice intorno a regioni di alta e bassa pressione. (In un corpo non rotante, il flusso viene dall'alta alla bassa pressione). Ciò consente ai ricercatori di dedurre le relazioni tra la distribuzione della pressione e la densità del vento e del campo dei pianeti. Questi principi fisici hanno permeso al team di calcolare, per la prima volta, la gravità dei modelli del vento e creare così una mappa della gravità indotta dal vento di questi pianeti.
Calcolando i campi gravitazionali di una vasta gamma di modelli di pianeta ideali, quelli con assenza di vento, un compito svolto dal membro del team, il Dr.


Ravit Helled della Tel Aviv University e confrontandoli con i campi gravitazionali osservati, sono stati ottenuti i limiti superiori dei valori dei campi gravitazionali, dimostrando che i flussi di gas osservati nell'atmosfera sono limitati a un "tempo-strato" di non più di circa 1000 km di profondità , che costituisce soltanto una minima frazione percentuale della massa di questi pianeti.
Anche se non esistono missioni spaziali verso Urano e Nettuno in programma per il prossimo futuro, Kaspi prevede che i risultati del gruppo saranno utili per l'analisi di un altro set di modelli di circolazione atmosferica presto osservabili: quelli di Giove.


Kaspi, Helled e Hubbard sono parte del team scientifico della sonda NASA Juno diretta verso Giove.
Juno è stata lanciata nel 2011 e raggiungerà Giove nel 2016, fornendo misurazioni molto accurate del campo gravitazionale di questo gigante gassoso.
Usando gli stessi metodi del presente studio, Kaspi anticipa che essi saranno in grado di ottenere lo stesso tipo di informazioni per Urano e Nettuno: vale a dire, ponendo vincoli sulla profondità delle dinamiche atmosferiche di questo pianeta.
Urano e Nettuno sono i più lontani pianeti del Sistema Solare e ci sono ancora molte questioni aperte per quanto riguarda la loro formazione e la loro composizione.


Questo studio ha implicazioni per rivelare i misteri della loro profondità e potrà anche fornire informazioni su come si sono formati i pianeti.
Inoltre, molti dei pianeti extrasolari individuati intorno ad altre stelle hanno masse simili a quelle di Urano e Nettuno, in modo tale che la ricerca sarà importante anche per la comprensione dei pianeti extrasolari di simili dimensioni.


Foto in alto
Immagine dal Voyager II di Nettuno ripresa durante il volo ravvicinato dell'agosto 1989 (NASA). Nel mezzo appare la Grande Macchia Scura, accompagnata da luminose nubi bianche che subiscono rapidi cambiamenti di aspetto. A sud della Grande Macchia Scura vi è la caratteristica regione luminosa che gli scienziati Voyager soprannominarono Scooter. Ancora più a sud vi è un'altra regione denominata Dark Spot, con un nucleo luminoso.
La velocità del vento vicino all'equatore verso ovest, raggiunge i 1300 chilometri all'ora, mentre quelli a latitudini più alte sono verso est, con un picco fino a 900 km / h. (Credit: Immagine per gentile concessione del Weizmann Institute of Science).


Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/130516105621.htm


Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul


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Scoperto il Pianeta Einstein

La scoperta di nuovi mondi è ancora una sfida ardua per le odierne tecnologie, in quanto essi sono piccoli, deboli e vicino alle loro stelle. Le due tecniche più prolifiche in tal senso sono la velocità radiale (che studia l'oscillazione stelle) e il transito (oscuramento stellare). Un gruppo di ricercatori dell'Università di Tel Aviv e dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA) hanno appena scoperto un pianeta extrasolare con un nuovo metodo che si basa sulla teoria speciale della relatività di Einstein.


"Siamo alla ricerca di effetti molto sottili. Avevamo bisogno di misurazioni d'alta qualità di luminosità stellari, ovvero accurate parti per milione", ha detto il membro del team David Latham del TUF.
"Questo è stato possibile grazie ai dati del telescopio spaziale della NASA, Keplero", ha aggiunto l'autore Simchon Faigler della Università di Tel Aviv, Israele.


Sebbene Kepler sia stato progettato per scoprire pianeti in transito, questo pianeta non è stato identificato con il metodo del transito ma grazie ad una tecnica proposta per primo da Avi Loeb, del TUF e dal suo collega Scott Gaudi (ora presso l'Ohio State University) nel 2003.
Il nuovo metodo ricerca i tre piccoli effetti che si verificano contemporaneamente, quando un pianeta orbita intorno alla stella. L'effetto "raggiante" di Einstein causa alla stella un'illuminazione mentre si muove verso di noi, e un affiocamento mentre si allontana.


I brillamenti sono il risultato dei fotoni che si "accumulano" in energia, così come la luce che viene focalizzata nella direzione del moto della stella causando effetti relativistici.
"Questa è la prima volta che questo aspetto della teoria della relatività di Einstein è stata usata per scoprire un pianeta", ha detto il co-autore Tsevi Mazeh dell'Università di Tel Aviv.
Il team ha anche esaminato i segni che la stella è stata allungata dalle maree gravitazionali del pianeta orbitante. La stella appare più luminosa a causa della maggior superficie visibile e viceversa. Il terzo piccolo effetto è dovuto alla luce stellare riflessa dal pianeta stesso.
Una volta che il nuovo pianeta è stato identificato, esso è poi stato confermato da Latham utilizzando le osservazioni della velocità radiale, con lo spettrografo TRES sul Whipple Observatory in Arizona, e da Lev Tal-Or (Tel Aviv University) utilizzando lo spettografo SOPHIE presso l'Osservatorio Haute-Provence in Francia.


Uno sguardo più da vicino ai dati di Keplero ha anche mostrato che il pianeta transita di fronte alla sua stella, fornendo ulteriore conferma.
Il Pianeta di Einstein, formalmente conosciuto come Kepler-76b, è un gioviano caldo che orbita intorno alla sua stella ogni 1,5 giorni. Il suo diametro è circa il 25% più grande di Giove e pesa il doppio. Orbita attorno a una stella di tipo F posta a circa 2.000 anni luce dalla Terra, nella costellazione del Cigno.


Il pianeta è in rotazione sincrona alla sua stella, il che mostra sempre la stessa faccia, proprio come la Luna con la Terra. Come risultato, Kepler-76b ha una temperatura di circa 3.600 gradi Fahrenheit.
È interessante notare che il team ha trovato una forte evidenza che il pianeta ha velocissimi jet-stream ventosi che trasportano il calore intorno ad esso. Di conseguenza, il punto più caldo su Kepler-76b non è il punto substellare ("Mezzogiorno di fuoco"), ma una posizione compensata a circa 10.000 miglia. Questo effetto era stato osservato innprecedenza soltanto su HD 189733b e solo in luce infrarossa con il telescopio spaziale Spitzer.


Questa è la prima volta che delle osservazioni ottiche hanno mostrato l'evidenza di jet stream da parte di un esopianeta.
Anche se il nuovo metodo non riesce a trovare i mondi delle dimensioni della Terra, offre agli astronomi un'occasione di scoperta unica. Diversamente dalle ricerche della velocità radiale, non richiede spettri di alta precisione. Diversamente ai transiti, non richiede un preciso allineamento del pianeta con la stella per essere visto dalla Terra.
"Ogni tecnica di caccia dei pianeti extrasolari ha i suoi punti di forza e di debolezza. Ed ogni nuova tecnica si aggiunge all'arsenale di tecniche che ci permetteranno di scoprire nuovi pianeti", ha detto Avi Loeb.
Kepler-76b è stato identificato dall'algoritmo BEER, il cui acronimo sta per "Relativistic BEaming, Ellipsoidal, and Reflection/emission modulations". BEER è stato sviluppato dal professor Tsevi Mazeh e il suo allievo, Simchon Faigler, presso Università di Tel Aviv, Israele.
Il documento che annuncia questa scoperta è stato accettato per la pubblicazione sul The Astrophysical Journal ed è disponibile on-line.


Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/130513152840.htm


A cura di Arthur McPaul


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Grosso, Caldo e irrequieto

Meno di sei giorni per completare un giro attorno al suo sole e sbalzi termici fortissimi, che probabilmente influenzano anche la sua composizione chimica superficiale. Ecco HAT-P-2b, un pianeta extrasolare gigante appartenente alla classe degli Hot Jupiter, studiato da un team di ricercatori statunitensi grazie a una lunga e ininterrotta osservazione condotta dal telescopio spaziale Spitzer della NASA.

Che siano tra tutti i pianeti extrasolari i più facili da individuare è scontato poiché gli Hot Jupiter, come indica il loro stesso nome, sono quelli comparabili, per dimensioni e masse, al nostro Giove o anche più grandi. E non a caso 51 Pegasi b, il primo ‘mondo’ scoperto attorno ad una stella simile al Sole, nel 1995, apparteneva proprio a questa classe di oggetti celesti. In più le loro orbite, tipicamente molto ravvicinate alle loro stelle madri, li rendono molto caldi, e quindi delle sorgenti significative di radiazione infrarossa. E per questa caratteristica, gli Hot Jupiter detengono un altro record: la prima osservazione della radiazione emessa da un esopianeta. A raccoglierla, nel 2005, esattamente dieci anni dopo la scoperta di 51 Pegasi b, furono gli strumenti del telescopio spaziale Spitzer della NASA.

L’ultimo lavoro su un esopianeta della classe degli Hot Jupiter arriva da un team di ricercatori statunitensi guidati da Nikole Lewis, del Massachusetts Institute of Technology, sfruttando la più lunga osservazione – ben sei giorni ininterrotti – mai effettuata sempre da Spitzer su un oggetto celeste di questo tipo. L’accuratissimo monitoraggio ha permesso di seguire per un’orbita completa il pianeta attorno alla stella HAT-P-2, dove la sua distanza da essa è compresa tra appena 4 milioni e mezzo e 15 milioni di chilometri. Per avere un termine di paragone Mercurio, il pianeta più vicino al Sole, dista tra 46 e 70 milioni di chilometri dalla nostra stella.

“È come se con questo sistema avessimo a disposizione un perfetto laboratorio naturale per fare esperimenti” commenta Heather Knutson, del California Institute of Technology, che ha partecipato allo studio recentemente pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal. “Il fatto che il pianeta si avvicina e si allontana dal suo sole in modo così marcato ci permette di osservare con che velocità si riscalda e poi si raffredda”.

I risultati del lavoro rivelano che HAT-P-2b impiega circa un giorno a riscaldarsi nella porzione di orbita più vicina alla sua stella, per poi raffreddarsi in 4-5 giorni nella fase di allontanamento. Sbalzi termici estremi che probabilmente fanno sentire i loro effetti perfino su inattesi comportamenti chimici osservati sul pianeta e ancora non ben compresi. “I pianeti appartenenti a questa classe sono molto più caldi e dinamici del nostro Giove, che in confronto è pigro. Forti venti fanno risalire materia dagli strati più bassi e la loro composizione chimica varia continuamente” sottolinea Nikole Lewis.

A cura di Marco Galliani

Foto in alto:
Crediti: NASA

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/05/08/grosso-caldo-e-irrequieto/

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TRAPPIST ha rilevato il 10% dei pianeti extrasolari in transito

Tra i tanti pianeti rilevati in orbita attorno ad altre stelle (esopianeti) nel corso degli ultimi venti anni, un pó meno di trecento passano periodicamente davanti alla loro stella. Questo è ciò che gli astronomi chiamano un transito planetario. I pianeti extrasolari che "transitano" davanti alle loro stelle sono oggetti fondamentali per lo studio di altri sistemi planetari, perché sono gli unici oltre il nostro Sistema Solare, che possono essere studiati in dettaglio, sia in termini di parametri fisici (massa, raggio, parametri orbitali) sia per le loro proprietà atmosferiche (struttura termica, dinamica, composizione).

L'Università di Liegi (ULg) è profondamente coinvolta in questo eccitante tema di ricerca, in particolare attraverso il suo telescopio robotico TRAPPIST [1] installato nel 2010 in uno dei migliori siti astronomici del mondo, il La Silla European Southern Observatory nel deserto cileno di Atacama . Uno degli obiettivi scientifici di questo telescopio è la rilevazione e lo studio dei pianeti extrasolari tramite la misurazione accurata dei loro transiti.

In soli tre anni, ha pienamente dimostrato il suo grande potenziale in questo settore. Infatti, TRAPPIST ha partecipato alla rilevazione di una trentina di pianeti, che rappresentano il 10% di tutti i pianeti extrasolari transitanti noti fino ad oggi. Questo importante contributo è il risultato dell'eccellente competenza degli astronomi di Liegi e la loro collaborazione attiva con altri team internazionali di "cacciatori di pianeti", tra cui il team svizzero del professor Didier Queloz, co-scopritore del primo pianeta extrasolare nel 1995.

Tra i trenta esopianeti co-rilevati da TRAPPIST, la maggior parte sono giganti gassosi simili a Giove, ma con orbite molto più vicine ai loro soli.
"Con l'intensa radiazione che subiscono dalla loro stella, questi pianeti sono vere miniere d'oro per lo studio di altri mondi", spiega Michaël Gillon, ricercatore principale del programma di esopianeti TRAPPIST. "In effetti, rendono possibili una serie di misurazioni che ci danno accesso a preziose informazioni sulle loro proprietà atmosferiche".

TRAPPIST ha anche rilevato il transito di un pianeta due volte più piccolo di Giove in orbita attorno a una stella vicina molto meno massiccia del Sole. "Il nome di questo piccolo pianeta è GJ3470b" continua Michaël Gillon, "ed ha una massa e dimensioni paragonabili a quelle di Urano e Nettuno, suggerendo una composizione ricca di ghiaccio d'acqua. L'individuazione di questo pianeta molto più piccolo di Giove è molto emozionante, non solo per il proprio studio, ma anche perché dimostra che puntando su stelle ancora meno massicce, TRAPPIST dovrebbe essere in grado di individuare pianeti rocciosi simili in termini di dimensioni e di massa alla Terra. I nostri progetti in corso vanno in questa direzione".

Probabilmente sognando altre Terre, TRAPPIST continuera ad osservare lo splendido cielo cileno notte dopo notte, per la gioia degli astronomi di Liegi che analizzano i suoi preziosi dati a oltre 13 mila chilometri di distanza!

[1] TRAPPIST significa for TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope.

Foto in Alto
Galleria di esopianeti co-rilevati TRAPPIST, il telescopio robotico ULg su La Silla ESO in Chile. (Credit: Image courtesy of University of Liège)

A cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/04/130425103237.htm

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Tua by Braccialini, la linea giovane e fresca che vi conquisterà al primo sguardo. Allegre, colorate e un po' trasgressive le Borse "Tua" sono realizzate in diversi materiali che si intrecciano tra loro per creare borse a volte stravaganti ma sempre originali, adatte a ragazze ironiche e spiritose che amano cambiare spesso look. Un'idea e un capriccio per ogni donna.

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Modello climatico per Esopianeti

Un modello climatico con lo scopo di determinare quali pianeti fuori dal nostro sistema solare potrebbero avere caratteristiche di abitabilità analoghe a quelle terrestri, ovvero acqua allo stato liquido. E' l'obiettivo di uno studio realizzato da ricercatori dell'Inaf-Osservatorio di Trieste e dell'ISAC - CNR, i cui risultati sono pubblicati su Astrophysical Journal. A colloquio con uno degli autori, Giuseppe Murante.

Un gruppo composto da ricercatori dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste e dell’Istituto di scienze dell’atmosfera e del clima del Consiglio nazionale delle ricerche (Isac-Cnr) di Torino ha sviluppato un modello climatico a bilancio di energia (Ebm), con lo scopo di determinare quali pianeti fuori dal nostro sistema solare potrebbero avere caratteristiche di abitabilità analoghe a quelle terrestri, ovvero acqua allo stato liquido, in funzione della pressione atmosferica, concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera, caratteristiche dell’orbita (eccentricità, inclinazione dell’asse di rotazione) e del periodo di rotazione. I risultati di questo primo studio sono pubblicati su Astrophysical Journal.

“Sostanzialmente la ricerca della vita – dice Giuseppe Murante, dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste – deve riguardare luoghi dove la vita possa esserci, possa svilupparsi, che siano abitabili e cioe’, per tutta una serie di ragioni chimico-fisiche e biofisiche, dove sia presente acqua liquida. Quello che abbiamo fatto noi è stato di realizzare modelli di atmosfera che siano applicabili a pianeti extrasolari così da vedere se la presenza di un’atmosfera, la presenza di un clima, possa variare la zona abitabile circumstellare, come viene definito quell’intervallo di distanze per cui sulla superficie di un pianeta con pressione più o meno uguale a quella terrestre esista l’acqua liquida”.

Per intenderci, si fa il raffronto con i pianeti del nostro sistema per poter avere un modello che precisi la fascia di abitabilità di altre stelle?

Non è esattamente questo. Su un pianeta che conosciamo bene, come il nostro, vi è una scienza come la climatologia che usa tecniche numeriche per studiarne il clima. Quindi sappiamo che l’atmosfera influisce sulla temperatura superficiale. Se la Terra fosse priva di atmosfera la temperatura superficiale media sarebbe sotto lo zero, mentre è di circa 15 gradi grazie proprio al fatto che esiste un’atmosfera, che esiste un effetto serra. Quello che abbiamo fatto noi è stato di usare modelli climatici molto semplici, privi dei dettagli che si applicano alla Terra, come la geografia, visto che non possiamo conoscere quella dei pianeti extrasolari, per vedere in quali condizioni, dato un pianeta di un certo tipo, con una certa velocità di rotazione, una certa distanza da un certo tipo di stella, in presenza di vari tipi di atmosfera se possa esserci presenza di acqua liquida sulla superficie. Cioè quale sia la temperatura superficiale del pianeta. In particolare abbiamo studiato l’effetto della pressione atmosferica, e mostrato che la zona abitabile circumstellare si allarga con l’aumentare della pressione e, inoltre, a pressioni elevate la temperatura superficiale del pianeta tende a diventare uniforme, livellando differenze stagionali e latitudinali.

Questo modello è in fase di applicazione nello studio dei pianeti extrasolari?

Quello che stiamo facendo in questo momento è d applicarlo ad alcuni pianeti extrasolari che sono tecnicamente chiamate super-terre, che sono o dentro o vicino alle zone abitabili delle rispettive stelle. Non esiste, ovviamente, un’immediata ricaduta “osservativa” di questo lavoro di tipo teorico, piuttosto che quello che il lavoro può fare è di suggerire a che distanza da una stella di un certo tipo si possa sperare di avere un pianeta con dell’acqua liquida, quindi possibilmente della vita. Bisogna anche dire che al momento non abbiamo ancora le capacità tecnologiche per lo studio di atmosfere di pianeti extrasolari delle dimensioni delle super-terre anche se e’ alla studio più di uno strumento per poterlo fare. È indubbio però che questo modello può permettere di meglio scegliere tra i pianeti extrasolari quello che vale più la pena di osservare perché ha più prerogative proprie dell’abitabilità.

A cura di Francesco Rea

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/04/10/pioggia-dagli-anelli/

Foto in alto
Una rappresentazione artistica dello scambio di particelle d'acqua sugli anelli di Saturno. Credit: (NASA/JPL/Space Science Institute)

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I Pianeti Orfani Potrebbero Essere Più Comuni Delle Stelle

Gli astronomi, di un team finanziato dalla NASA, hanno scoperto una nuova classe di pianeti gioviani vaganti nello spazio, senza essere in orbita attorno a nessuna stella. Il team ritiene che questi mondi solitari siano  stati probabilmente espulsi dai rispettivi sistemi planetari in cui si erano formati.

La scoperta si basa su un sondaggio congiunto tra ricercatori di Giappone e Nuova Zelanda che ha scansionato il centro della Via Lattea nel corso del 2006 e del 2007, rivelando le prove di 10 pianeti fluttuanti all'incirca della massa di Giove. Le sfere isolate, note anche come pianeti orfani, sono difficili da individuare, ed erano fino ad ora inosservati. I pianeti sono situati ad una distanza media che va circa da 10.000 a 20.000 anni luce dalla Terra. "Anche se la loro presenza è già stata teoricamente prevista, finalmente sono stati scoperti fornendo importanti implicazioni per la formazione dei pianeti e modelli evolutivi", ha dichiarato Mario Perez, del programma di ricerca sui pianeti extrasolari della NASA a Washington.

La scoperta indica che ci sono molti altri pianeti fluttuanti della massa di Giove che non possono ancora essere visti. Il team stima che sarebbero all'incirca due volte più numerosi delle stelle o almeno quanto i pianeti che orbitano attorno alle  stelle. Questo implica che esisterebbero centinaia di miliardi di pianeti solitari nella nostra galassia. "La nostra indagine è come un censimento della popolazione," ha detto David Bennett, della NASA e della National Science Foundation, co-autore dello studio presso l'Università di Notre Dame a South Bend, in Indiana: "Abbiamo visionato una porzione della galassia e sulla base di questi dati, siamo in grado di stimare i numeri complessivi".

Lo studio, condotto da Takahiro Sumi da Osaka University in Giappone, appare nel numero del 19 maggio della rivista Nature. L'indagine non è sensibile ai pianeti più piccoli di Giove e Saturno, ma le teorie suggeriscono che pianeti di massa inferiore, come la Terra dovrebbero essere espulsi dalle loro stelle più spesso. Come risultato, si pensa che siano ancora più comuni dei gioviani fluttuanti.

Precedenti osservazioni avevano rilevato qualche pianeta libero all'interno di cluster in cui si formano le stelle, con massa di circa tre volte quella di Giove. Ma gli scienziati sospettano che i corpi gassosi siano ancora più comuni delle le stelle. Questi oggetti particolari, chiamati nane brune, si formano dal collasso di gas e polvere, ma non hanno la massa per bruciare il combustibile nucleare e brillare come le stelle. Si ritiene che le più piccole nane brune abbiano all'incirca le dimensioni dei pianeti di grandi dimensioni.

D'altra parte, è probabile che alcuni pianeti siano stati espulsi nelle prime turbolenti fasi della formazione dei sistemi a causa di incontri gravitazionali con altri pianeti o stelle. Questi pianeti si muovono attraverso la galassia come il nostro Sole e le stelle in orbite stabili attorno al centro della galassia. La scoperta di 10 pianeti gioviani fluttuanti supporta lo scenario dell'espulsione, anche se è possibile che ci siano stati anche altri meccanismi in gioco.

"Se i "free-floating planets" si formarono come le stelle, allora avremmo dovuto vedere solo uno o due di loro nel nostro sondaggio, anziché 10", ha detto Bennett. "I nostri risultati suggeriscono che i sistemi planetari spesso diventano instabili, con pianeti che vengono cacciati fuori dai loro luoghi di nascita".

Dalle osservazioni non si può escludere la possibilità che alcuni di questi pianeti potrebbero avere orbite attorno a stelle molto lontane, ma la ricerca di altri pianeti di massa gioviana in orbite distanti sono rare.

Un telescopio da 5,9 metri (1,8 metri) sul Monte John University Observatory in Nuova Zelanda è usato per controllare regolarmente le stelle al centro della nostra galassia per eventi di microlensing gravitazionale. Questi casi si verificano quando qualcosa, come una stella o un pianeta, passa davanti a un altro, più distanti della stella. La gravità del corpo che transita, deforma la luce facendolo ingrandire e illuminare. I corpi più pesanti di passaggio, come le stelle massicce, si aggiungono alla luce della stella di fondo, in misura maggiore, durando anche diverse settimane. I  corpi più piccoli della dimensione di un pianeta causeranno meno una distorsione, e illumineranno una stella solo per pochi giorni.

Un secondo gruppo di indagine con la microlensing, l'Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), ha contribuito a questa scoperta con un telescopio da 4,2 metri (1,3 metri) in Cile. Il gruppo OGLE ha anche osservato molti degli stessi eventi e le loro osservazioni indipendentementi hanno confermato l'analisi del gruppo di MOA.

Il NASA's Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California, gestisce il programma di esplorazione della NASA sui pianeti orfani. Il JPL è una divisione del California Institute of Technology di Pasadena.
Maggiori informazioni su pianeti extrasolari e sui programmi di ricerca sono disponibili al seguente indirizzo: http://planetquest.jpl.nasa.gov

Foto in alto: Rappresentazione artista che illustra un pianeta simile a Giove vagante solitario nel buio dello spazio, fluttuando liberamente, senza una stella madre. Gli astronomi hanno recentemente ottenuto le prove dell'esistenza di 10 pianeti solitari, probabilmente espulsi dai rispettivi sistimi planetari di formazione. (Credit: NASA / JPL)

Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul (collaboratore Centro Ufologico Ionico)

Fonte

Dammi una luna e ti peso una stella

Come fanno gli astronomi a pesare una stella che dista migliaia di miliardi di chilometri di distanza ed è troppo grande per stare sul piatto della bilancia? Nella maggior parte dei casi utilizzano modelli al computer.

Un nuovo studio dell'astrofisico David Kipping afferma che in casi particolari, si può pesare una stella direttamente, senza elaborati modelli al computer. Se la stella ospita un pianeta e il pianeta ha una luna, e ciascuno di essi passa davanti alla loro stella, allora si possono misurare le dimensioni e le orbite per conoscere il peso esatto della stella.

"Mi sono spesso chiesto come facciano gli astronomi a pesare le stelle. La nuova tecnica si aggiunge a quelle già esistenti", ha detto Kipping, un collega presso l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Gli astronomi hanno scoperto più di 90 pianeti che incrociano e transitano davanti alle loro stelle. Misurando la quantità di luce stellare bloccata, si può calcolare quanto grande è il pianeta rispetto alla stella. Ma non si può sapere esattamente quanto grande è il pianeta, a meno che non si conoscano la dimensioni reali della stella.

I modelli al computer possono dare una stima molto buona, ma non sono misure reali. Kipping si rese conto che se un pianeta in transito avesse una luna abbastanza grande da essere osservata, allora il sistema pianeta-luna-stella potrebbe essere misurato esattamente.
.
"Fondamentalmente, noi misuriamo le orbite del pianeta intorno alla stella e alla luna. Poi attraverso le leggi di Keplero del moto, è possibile calcolare la massa della stella", ha spiegato Kipping.
Il processo non è semplice e richiede diversi passaggi. Misurando l'affievolimento della luce della stella durante il transito plantario e lunare, gli astronomi apprendono i tre numeri chiave:
1) i periodi orbitali della Luna e del pianeta;
2) la dimensione delle loro orbite rispetto alla stella;
3) le dimensioni del pianeta e della luna rispetto alla stella.

Inserendo i numeri nella terza legge di Keplero si ottiene la densità della stella e del pianeta. Poiché la densità è massa divisa per il volume, le densità e le dimensioni proporzionate danno le masse relative.

Infine, gli scienziati misurano l'oscillazione della stella a causa della forza gravitazionale del pianeta, nota come la velocità radiale.
Combinando la velocità misurata con le masse relative, si è in grado di calcolare la massa della stella direttamente.

"Se non ci fosse la luna, questo esercizio tutto sarebbe del tutto impossibile" ha dichiarato Kipping.

"Senza la luna significa che non possiamo risolvere la densità del pianeta, in modo che il tutto dovesse arrestarsi".
Kipping non ha ancora messo in pratica ancora, dal momento che nessuna stella nota possiede sia un pianeta che la luna di transito.

Tuttavia, la navicella spaziale Keplero della NASA dovrebbe scoprire alcuni di tali sistemi.

"Quando saranno trovati, saremo pronti a pesarli", ha detto Kipping.
Questa ricerca è riportata nelle Comunicazioni mensile della Royal Astronomical Society.

A cura di Arthur McPaul

Fonte:
"http://www.sciencedaily.com/releases/2010/10/101015140801.htm"