Il gigante gassoso WASP-43b sotto l’occhio del JWST per indagarne temperatura e rotazione

Un team internazionale di ricercatori ha utilizzato con successo il telescopio spaziale James Webb della NASA per mappare il meteo sull’esopianeta gigante gassoso WASP-43b.

Misurazioni precise della luminosità su un ampio spettro di luce nel medio infrarosso, combinate con modelli climatici 3D e precedenti osservazioni di altri telescopi, suggeriscono la presenza di nuvole spesse e alte che coprono il lato notturno, cieli sereni sul lato diurno e venti equatoriali fino a 5.000 miglia. all’ora che mescolano i gas atmosferici in tutto il pianeta.

WASP-43 b è un esopianeta di tipo “Gioviano caldo”: di dimensioni simili a Giove, composto principalmente da idrogeno ed elio e molto più caldo di qualsiasi pianeta gigante del nostro Sistema Solare. Sebbene la sua stella sia più piccola e più fredda del Sole, WASP-43 b orbita a una distanza di appena 2,1 milioni di km, meno di 1/25 della distanza tra Mercurio e il Sole.

Con un’orbita così stretta, il pianeta è bloccato in base alle maree, con un lato continuamente illuminato e l’altro nell’oscurità permanente. Sebbene il lato notturno non riceva mai alcuna radiazione diretta dalla stella, i forti venti provenienti da est trasportano il calore dal lato diurno.

Dalla sua scoperta nel 2011, WASP-43 b è stato osservato con numerosi telescopi, tra cui l’Hubble della NASA e i telescopi spaziali Spitzer, ora in pensione.

I dati provenienti dallo strumento per il medio infrarosso del telescopio Webb della NASA mostrano il cambiamento della luminosità del sistema stellare e planetario WASP-43. Il sistema appare più luminoso quando il lato caldo del pianeta è rivolto verso il telescopio, e diventa più fioco quando il lato notturno del pianeta ruota per diventare visibile. Credito: Scienza: Taylor J. Bell (BAERI); Joanna Barstow (Università Aperta); Michael Roman (Università di Leicester) Progetto grafico: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

 

Mappatura della temperatura e deduzione del tempo

Sebbene WASP-43 b sia troppo piccolo, fioco e vicino alla sua stella per essere visto direttamente da un telescopio, il suo breve periodo orbitale di sole 19,5 ore lo rende ideale per la spettroscopia con curva di fase, una tecnica che prevede la misurazione di piccoli cambiamenti nella luminosità della stella

Poiché la quantità di luce nel medio infrarosso emessa da un oggetto dipende in gran parte da quanto è caldo, i dati sulla luminosità catturati da Webb possono essere utilizzati per calcolare la temperatura del pianeta.

Il team ha utilizzato il MIRI (strumento del medio infrarosso) di Webb per misurare la luce proveniente dal sistema WASP-43 ogni 10 secondi per più di 24 ore. “Osservando un’intera orbita, siamo stati in grado di calcolare la temperatura dei diversi lati del pianeta mentre ruotano e diventano visibili”, ha spiegato Taylor Bell, ricercatore del Bay Area Environmental Research Institute. “Da ciò, potremmo costruire una mappa approssimativa della temperatura in tutto il pianeta”.

Le misurazioni mostrano che il lato diurno ha una temperatura media di quasi 2.300 gradi Fahrenheit (1.250 gradi Celsius), abbastanza calda da forgiare il ferro. Nel frattempo, il lato notturno è significativamente più fresco a 1.100 gradi Fahrenheit (600 gradi Celsius). I dati aiutano anche a localizzare il punto più caldo del pianeta (l’“hotspot”), che è leggermente spostato verso est dal punto che riceve la maggior quantità di radiazione stellare, dove la stella è più alta nel cielo del pianeta. Questo spostamento avviene a causa dei venti supersonici, che spostano l’aria calda verso est.

Fonte: JPL NASA