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Mappata la temperatura della super-Terra 55 Cancri e

Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Cambridge
Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Cambridge

55 Cancri e è una delle super-Terre più studiate, "a portata di telescopio". Il sistema che la ospita orbita attorno ad una stella a soli 40 anni luce da noi. Le recenti osservazioni del satellite della NASA Spitzer hanno permesso di mappare la temperatura del pianeta mostrando escursioni termiche estreme tra i due emisferi.

55 Cancri e è un pianeta roccioso quasi due volte più grande della Terra ed otto volte più massiccio, è uno degli mondi più densi scoperti finora. La sua stella madre è 55 Cancri A che fa parte di un sistema binario nella costellazione del Cancro ed ha dimensioni poco inferiori a quelle del Sole. La sua orbita è molto stretta tanto che un anno dura appena 18 ore ed è in rotazione sincrona, il che significa che c'è un lato del pianeta su cui regna il giorno perenne ed uno sempre avvolto nella notte. Era stato soprannominato "pianeta diamante", perché le prime osservazioni indicavano notevoli quantità di carbonio.

Studi precedenti, utilizzando la Wide Field Camera 3 (WFC3) del Telescopio Spaziale Hubble, avevano sondato la sua atmosfera ed ora, il nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature, indica che "il pianeta ha notti calde e giornate ancora più calde", ha dichiarato nel report Brice Olivier Demory dell'Università di Cambridge (Inghilterra). 

"Spitzer ha osservato le fasi di 55 Cancri e in modo analogo con cui si osservano le fasi della Luna dalla Terra. Siamo stati in grado di vedere il primo e l'ultimo quarto, la fase nuova e piena di questo esopianeta", ha detto Demory. "In cambio, queste osservazioni ci hanno aiutato a costruire una mappa che indica le zone calde".

Spitzer ha osservato in infrarossi 55 Cancri e per un totale di 80 ore, riprendendo diverse orbite attorno alla sua stella madre.
Questi dati hanno permesso agli scienziati di mappare la temperatura dell'intero pianeta.
Con sorpresa, è stata riscontrata una differenza media di ben 1.283 gradi Celsius tra i due lati del pianeta, con il lato più caldo a quasi 2.427 gradi Celsius e quello più "fresco" a circa 1.127 gradi Celsius. 

"Questo indica che il trasporto di calore è inefficace attorno al pianeta e ciò potrebbe suggerire che è privo di un'atmosfera massiccia e che questa esista solo sul lato diurno, oppure la presenza di flussi di lava in superficie", ha spiegato Demory. La lava, solidificata sul lato notturno, sarebbe incapace di trasportare il calore.

I dati di Spitzer hanno anche rivelato che il punto più caldo del pianeta non è proprio in direzione della stella, come ci si aspetterebbe ma poco più in là. Ciò indicherebbe un minimo di ricircolo del calore confinato sul lato diurno o confermerebbe la presenza di flussi lavici.

A map of the large day–night temperature gradient of a super-Earth exoplanet [abstract]

Over the past decade, observations of giant exoplanets (Jupiter-size) have provided key insights into their atmospheres, but the properties of lower-mass exoplanets (sub-Neptune) remain largely unconstrained because of the challenges of observing small planets. Numerous efforts to observe the spectra of super-Earths—exoplanets with masses of one to ten times that of Earth—have so far revealed only featureless spectra. Here we report a longitudinal thermal brightness map of the nearby transiting super-Earth 55 Cancri e revealing highly asymmetric dayside thermal emission and a strong day–night temperature contrast. Dedicated space-based monitoring of the planet in the infrared revealed a modulation of the thermal flux as 55 Cancri e revolves around its star in a tidally locked configuration. These observations reveal a hot spot that is located 41 ± 12 degrees east of the substellar point (the point at which incident light from the star is perpendicular to the surface of the planet). From the orbital phase curve, we also constrain the nightside brightness temperature of the planet to 1,380 ± 400 kelvin and the temperature of the warmest hemisphere (centred on the hot spot) to be about 1,300 kelvin hotter (2,700 ± 270 kelvin) at a wavelength of 4.5 micrometres, which indicates inefficient heat redistribution from the dayside to the nightside. Our observations are consistent with either an optically thick atmosphere with heat recirculation confined to the planetary dayside, or a planet devoid of atmosphere with low-viscosity magma flows at the surface.

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
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