Bizzarro super

Jun 16, 2023

La molecola idruro di cromo si trova solitamente nelle stelle, ma è stata scoperta nell’atmosfera del caldo Giove WASP-31b, che è uno degli esopianeti più leggeri mai visti.

Gli astronomi hanno scoperto per la prima volta una rara molecola sensibile alla temperatura che di solito è associata alle stelle nell’atmosfera di un pianeta extrasolare.

L'idruro di cromo "molecola del termometro" è abbondante in uno stretto intervallo di temperature compreso tra 1.700 gradi Fahrenheit e 3.140 gradi Fahrenheit (da 926 a 1.730 gradi Celsius). È stato scoperto nell’atmosfera dell’esopianeta “Giove caldo” WASP-17b, che orbita attorno a una stella di tipo F situata a circa 1.250 anni luce dalla Terra.

La scoperta di un tale idruro metallico – un metallo legato all’idrogeno per formare un nuovo composto – nell’atmosfera di un pianeta alieno potrebbe consentire agli scienziati di misurare le temperature dei mondi al di fuori del sistema solare in un modo nuovo.

"Le molecole di idruro di cromo sono molto sensibili alla temperatura", ha detto in una dichiarazione l'autrice principale della ricerca Laura Flagg, ricercatrice associata alla Cornell University di New York. "A temperature più calde, si vede solo il cromo. E a temperature più basse, si trasforma in altre cose. Quindi c'è solo un intervallo di temperature specifico in cui l'idruro di cromo è visto in grande abbondanza."

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Scoperto nel 2010, WASP-17b era già noto per essere un esopianeta straordinario ed estremo prima che il team trovasse idruro di cromo nella sua atmosfera. Il caldo Giove si trova a soli 4,3 milioni di miglia (6,9 milioni di chilometri) dalla sua stella madre, così vicino che completa un'orbita in soli 3,4 giorni terrestri.

Questa vicinanza alla stella ospite, chiamata WASP-17, provoca temperature estreme sul caldo Giove di circa 2.060 gradi Fahrenheit (1.130 gradi Celsius), come confermato da Flagg e dal suo team. Quella temperatura è perfetta per ospitare molecole di idruro di cromo.

La temperatura estrema di WASP -17b ha un'altra conseguenza: fa "gonfiare" l'atmosfera del gigante gassoso. Ciò significa che, pur avendo una massa inferiore alla metà di quella di Giove, Wasp-17b è più di 1,5 volte più largo del nostro pianeta. il pianeta più grande del sistema solare. Ciò dà a Wasp-17b una densità pari a circa il 13% di quella di Giove, ovvero circa 0,17 grammi per centimetro cubo.

In confronto, un marshmallow ha una densità di 0,21 grammi per centimetro cubo. Quindi WASP-17b, uno degli esopianeti più leggeri mai scoperti, è in realtà meno denso di un marshmallow.

Il team di astronomi ha individuato l'idruro di cromo nell'atmosfera di WASP-17b utilizzando la spettroscopia ad alta risoluzione. Elementi e composti chimici assorbono la luce a specifiche lunghezze d'onda, lasciando le loro caratteristiche impronte negli spettri di luce provenienti da una stella, che possono essere valutati con la spettroscopia.

Flagg e i suoi colleghi hanno confrontato gli spettri di luce provenienti da una stella quando i suoi pianeti orbitanti erano al suo fianco con gli spettri provenienti dalla stella quando il pianeta transita, o attraversa, la sua faccia. In questo secondo caso, la luce della stella deve attraversare l'atmosfera del pianeta in transito e, quindi, il team può individuare le impronte digitali che non erano presenti negli spettri di luce raccolti dalla sola stella. Questo dice al team quali di questi elementi e composti esistono nell'atmosfera del pianeta.

"L'elevata risoluzione spettrale significa che disponiamo di informazioni molto precise sulla lunghezza d'onda", ha affermato Flagg. "Possiamo ottenere migliaia di linee diverse. Le combiniamo utilizzando vari metodi statistici, utilizzando un modello - un'idea approssimativa di come appare lo spettro - e lo confrontiamo con i dati e lo abbiniamo. Se corrisponde bene, c'è un segnale.

"Proviamo tutti i diversi modelli e, in questo caso, il modello di idruro di cromo ha prodotto un segnale."

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