Comunicato Stampa

Misurati venti supersonici estremi su un pianeta al di fuori del Sistema Solare

21 Gennaio 2025

Gli astronomi hanno scoperto venti molto potenti che spazzano l'equatore di WASP-127b, un esopianeta gigante. Raggiungendo velocità fino a 33.000 km/h, i venti formano la corrente a getto più veloce del suo genere mai misurata su un pianeta. La scoperta è stata fatta utilizzando il VLT (Very Large Telescope) dell'ESO (Osservatorio Europeo Australe) in Cile e fornisce informazioni uniche sulle formazioni meteorologiche di un mondo lontano.

Tornado, cicloni e uragani devastano la Terra, ma gli scienziati hanno ora scoperto venti planetari su una scala completamente diversa, molto al di fuori del Sistema Solare. Fin dalla sua scoperta nel 2016, gli astronomi hanno studiato la meteorologia di WASP-127b, un pianeta gassoso gigante situato a oltre 500 anni luce dalla Terra. Il pianeta è leggermente più grande di Giove, ma ha una massa molto più piccola, il che lo rende "gonfio". Un gruppo internazionale di astronomi ha ora fatto una scoperta inaspettata: venti supersonici imperversano sul pianeta.

"Parte dell'atmosfera di questo pianeta si sta muovendo verso di noi ad alta velocità mentre un'altra parte si sta allontanando da noi alla stessa velocità", afferma Lisa Nortmann, scienziata presso l'Università di Gottinga, in Germania, e autrice principale dello studio. "Questo segnale ci mostra che c'è una corrente a getto molto veloce, supersonica, intorno all'equatore del pianeta".

A 9 km al secondo (quasi equivalente a un esagerato 33 000 km/h), questi venti canalizzati si muovono a una velocità quasi sei volte superiore a quella di rotazione del pianeta [1]. "È qualcosa che non avevamo mai visto prima", dice Nortmann. È il vento più veloce mai misurato in una corrente a getto che si muovo torno a un pianeta. In confronto, il vento più veloce mai misurato nel Sistema Solare, su Nettuno, viaggia a "soli" 0,5 km al secondo (1800 km/h).

Il gruppo di lavoro, la cui ricerca è stata pubblicata oggi su Astronomy & Astrophysics, ha mappato il meteo e la composizione di WASP-127b utilizzando lo strumento CRIRES+ installato sul VLT dell'ESO. Misurando come la luce della stella ospite viaggia attraverso la zona superiore dell'atmosfera del pianeta, sono riusciti a tracciarne la composizione. I risultati confermano la presenza di molecole di vapore acqueo e di monossido di carbonio nell'atmosfera del pianeta. Ma quando il gruppo ha tracciato la velocità di questo materiale nell'atmosfera, ha osservato, con grande sorpresa, un doppio picco, che indica che un lato dell'atmosfera si sta muovendo verso di noi e l'altro si sta allontando da noi, ad alta velocità. I ​​ricercatori concludono che potenti correnti a getto intorno all'equatore spiegherebbero questo risultato inaspettato.

Sviluppando ulteriormente la mappa meteorologica, il gruppo ha anche scoperto che i poli sono più freddi del resto del pianeta. C'è anche una leggera differenza di temperatura tra il lato mattutino e quello serale di WASP-127b. "Questo dimostra che il pianeta ha strutture meteorologiche complesse proprio come la Terra e altri pianeti del Sistema Solare", aggiunge Fei Yan, coautore dello studio e professore presso l'Università di Scienza e Tecnologia della Cina.

Il campo della ricerca sugli esopianeti sta avanzando rapidamente. Fino a pochi anni fa, gli astronomi potevano misurare solo la massa e il raggio dei pianeti al di fuori del Sistema Solare. Oggi, telescopi come il VLT dell'ESO consentono già agli scienziati di mappare il meteo su questi mondi lontani e di analizzarne le atmosfere. "Comprendere le dinamiche degli esopianeti ci aiuta a esplorare meccanismi come la ridistribuzione del calore e i processi chimici, migliorando la nostra comprensione della formazione dei pianeti e gettando luce potenzialmente anche sulle origini del Sistema Solare", afferma David Cont della Ludwig Maximilian University di Monaco, Germania, e coautore dell'articolo.

È interessante notare che, al momento, studi come questo possono essere condotti solo da osservatori da terra, poiché gli strumenti attualmente presenti sui telescopi spaziali non hanno la necessaria precisione di misura delle velocità. L'ELT (Extremely Large Telescope) dell'ESO, in costruzione vicino al VLT in Cile, e il suo strumento ANDES consentiranno ai ricercatori di approfondire ulteriormente le strutture meteorologiche su pianeti lontani. "Ciò significa che probabilmente possiamo risolvere dettagli ancora più fini nelle strutture del vento ed espandere questa ricerca a pianeti più piccoli e rocciosi", conclude Nortmann.

Note

[1] Anche se la velocità di rotazione del pianeta non è stata misurata direttamente, ci si aspetta che WASP-127b sia in rotazione sincrona, cioè che il pianeta impiega lo stesso tempo per ruotare intorno al proprio asse e per orbitare intorno alla stella. Sapendo quanto è grande il pianeta e quanto tempo impiega per orbitare intorno alla stella madre, si può dedurre la velocità con cui ruota.

Ulteriori Informazioni

Questo lavoro è stato presentato nell'articolo "CRIRES+ transmission spectroscopy of WASP-127b. Detection of the resolved signatures of a supersonic equatorial jet and cool poles in a hot planet", pubblicato oggi da Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202450438).

L'equipe è composta da L. Nortmann (Institut für Astrophysik und Geophysik, Georg-August-Universität, Göttingen, Germania [IAG]), F. Lesjak (IAG), F. Yan (Department of Astronomy, University of Science and Technology of China, Hefei, Cina), D. Cont (Universitäts-Sternwarte, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Germania; Exzellenzcluster Origins, Garching, Germania), S. Czesla (Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Germania [TLS]), A. Lavail (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université de Toulouse, Francia), A. D. Rains (Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Svezia [Uppsala University]), E. Nagel (IAG), L. Boldt-Christmas (Uppsala University), A. Hatzes (TLS), A. Reiners (IAG), N. Piskunov (Uppsala University), O. Kochukhov (Uppsala University), U.Heiter (Uppsala University), D. Shulyak (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Glorieta de la Astronomía, Spagna), M. Rengel (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Göttingen, Germania), e U. Seemann (European Southern Observatory, Garching, Germania).

L'ESO (European Southern Observatory o Osservatorio Europeo Australe) consente agli scienziati di tutto il mondo di scoprire i segreti dell'Universo a beneficio di tutti. Progettiamo, costruiamo e gestiamo da terra osservatori di livello mondiale - che gli astronomi utilizzano per affrontare temi interessanti e diffondere il fascino dell'astronomia - e promuoviamo la collaborazione internazionale per l'astronomia. Fondato come organizzazione intergovernativa nel 1962, oggi l'ESO è sostenuto da 16 Stati membri (Austria, Belgio, Danimarca, Francia, Finlandia, Germania, Irlanda, Italia, Paesi Bassi, Polonia, Portogallo, Regno Unito, Repubblica Ceca, Spagna, Svezia e Svizzera), insieme con il paese che ospita l'ESO, il Cile, e l'Australia come partner strategico. Il quartier generale dell'ESO e il Planetario e Centro Visite Supernova dell'ESO si trovano vicino a Monaco, in Germania, mentre il deserto cileno di Atacama, un luogo meraviglioso con condizioni uniche per osservare il cielo, ospita i nostri telescopi. L'ESO gestisce tre siti osservativi: La Silla, Paranal e Chajnantor. Sul Paranal, l’ESO gestisce il VLT (Very Large Telescope) e il VLTI (Very Large Telescope Interferometer), così come telescopi per survey come VISTA. Sempre a Paranal l'ESO ospiterà e gestirà la schiera meridionale di telescopi di CTA, il Cherenkov Telescope Array Sud, il più grande e sensibile osservatorio di raggi gamma del mondo. Insieme con partner internazionali, l’ESO gestisce APEX e ALMA a Chajnantor, due strutture che osservano il cielo nella banda millimetrica e submillimetrica. A Cerro Armazones, vicino a Paranal, stiamo costruendo "il più grande occhio del mondo rivolto al cielo" - l'ELT (Extremely Large Telescope, che significa Telescopio Estremamente Grande) dell'ESO. Dai nostri uffici di Santiago, in Cile, sosteniamo le operazioni nel paese e collaboriamo con i nostri partner e la società cileni.

La traduzione dall'inglese dei comunicati stampa dell'ESO è un servizio dalla Rete di Divulgazione Scientifica dell'ESO (ESON: ESO Science Outreach Network) composta da ricercatori e divulgatori scientifici da tutti gli Stati Membri dell'ESO e altri paesi. Il nodo italiano della rete ESON è gestito da Anna Wolter.

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Questa è una traduzione del Comunicato Stampa dell'ESO eso2502.