Con l'aiuto del telescopio spaziale CHEOPS, un team internazionale che comprende ricercatori delle Università di Berna e Ginevra e del Centro Nazionale di Competenza nella Ricerca (NCCR) PlanetS, ha potuto rilevare per la prima volta la deformazione di un esopianeta. A causa delle forti forze di marea, l'aspetto del pianeta WASP-103b assomiglia a una palla da rugby piuttosto che a una sfera.

Sulle coste, le maree determinano il ritmo degli eventi. Con la bassa marea, le barche rimangono sulla terraferma; con l'alta marea, la strada verso il mare è di nuovo libera per loro. Sulla Terra, le maree sono generate principalmente dalla luna. La sua attrazione gravitazionale provoca un accumulo di acqua nella regione oceanica sottostante, che poi manca nelle regioni circostanti e quindi spiega la bassa marea. Sebbene questa deformazione dell'oceano causi notevoli differenze di livello in molti luoghi, è difficilmente riconoscibile dallo spazio.

Sul pianeta WASP-103b, le maree sono molto più estreme. Il pianeta orbita intorno alla sua stella in un solo giorno e viene deformato dalle forti forze di marea in modo così drastico, che il suo aspetto ricorda un pallone da rugby. Lo dimostra un nuovo studio che coinvolge ricercatori delle Università di Berna e Ginevra e del Centro nazionale di competenza nella ricerca (NCCR) PlanetS, pubblicato oggi sulla rivista scientifica Astronomy & Astrophysics. Questa scoperta è stata possibile grazie alle osservazioni con il telescopio spaziale CHEOPS. CHEOPS è una missione congiunta dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) e della Svizzera, guidata dall'Università di Berna in collaborazione con l'Università di Ginevra.

Una misurazione rivoluzionaria

Il pianeta WASP-103b si trova nella costellazione di Ercole, è quasi due volte più grande di Giove, ha una volta e mezzo la sua massa ed è circa cinquanta volte più vicino alla sua stella di quanto la Terra sia al Sole. "A causa della sua grande vicinanza alla sua stella, avevamo già sospettato che sul pianeta si verificassero maree molto grandi. Ma non eravamo ancora stati in grado di verificarlo", spiega il co-autore dello studio Yann Alibert, professore di astrofisica all'Università di Berna e membro del NCCR PlanetS.

Il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA e il telescopio spaziale Spitzer della NASA avevano già osservato il pianeta. In combinazione con l'alta precisione e la flessibilità di puntamento di CHEOPS, queste osservazioni hanno permesso ai ricercatori di misurare il piccolo segnale della deformazione mareale del pianeta ad anni luce di distanza. Così facendo, hanno approfittato del fatto che il pianeta attenua leggermente la luce della stella ogni volta che le passa davanti. "Dopo aver osservato diversi di questi cosiddetti "transiti", siamo stati in grado di misurare la deformazione. È incredibile che siamo stati in grado di farlo - è la prima volta che è stata fatta un'analisi del genere", riferisce Babatunde Akinsanmi, un ricercatore dell'Università di Ginevra, coautore dello studio e associato NCCR PlanetS.

Il pianeta è gonfiato

I risultati dei ricercatori non solo permettono di trarre conclusioni sulla forma del pianeta, ma anche sul suo interno. Questo perché il team è stato anche in grado di ricavare un parametro chiamato "numero di Love" (dal nome del matematico britannico Augustus E. H. Love) dalla curva di luce di transito di WASP-103b. Esso indica come la massa è distribuita all'interno del pianeta e quindi dà anche indizi sulla sua struttura interna. "La resistenza di un materiale alla deformazione dipende dalla sua composizione", spiega Akinsanmi. "Sulla Terra possiamo vedere le maree solo negli oceani. La parte rocciosa non si muove molto. Quindi, misurando quanto il pianeta è deformato, possiamo determinare quanto di esso è composto da roccia, gas o acqua."

Il numero di Love di WASP-103b è come quello di Giove, il più grande gigante gassoso del nostro sistema solare. Ciò suggerisce che le strutture interne di WASP-103b e Giove sono simili -- anche se WASP-103b è due volte più grande. "In linea di principio, ci aspetteremmo che un pianeta con 1,5 volte la massa di Giove abbia circa le stesse dimensioni. Pertanto, WASP-103b deve essere altamente gonfiato a causa del riscaldamento dalla sua stella vicina, e forse altri meccanismi", dice Monika Lendl, professore di astronomia all'Università di Ginevra e coautore dello studio.

Tuttavia, poiché l'incertezza di misura del numero di Love è ancora piuttosto alta, future osservazioni con CHEOPS e il James Webb Space Telescope saranno necessarie per decifrare i dettagli della deformazione mareale e della struttura interna di WASP-103b e di esopianeti simili. "Questo migliorerebbe la nostra comprensione di questi cosiddetti 'Giove caldo' e permetterebbe un migliore confronto tra loro e i pianeti giganti del sistema solare", conclude Lendl.

Fonte: www.unibe.ch