HD 209458 b: differenze tra le versioni

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[[File:Planetary transit it.svg|thumb|left|upright=1.4|Un esempio di transito planetario col relativo calo di luminosità della stella madre.]]
 
Il pianeta è stato scoperto grazie a [[Spettrografo ELODIE|studi spettroscopici]] il 5 novembre [[1999]]. In precedenza, gli astronomi avevano reso noti i dati delle misure [[fotometriaFotometria (astronomia)|fotometriche]] di parecchie stelle (tra cui HD 209458) intorno alle quali si riteneva che potessero orbitare dei pianeti, nella speranza di riuscire ad osservare un calo della luminosità, segno di un [[transito (astronomia)|transito]] del pianeta sulla superficie della stella e dunque prova dell'esistenza stessa del pianeta. L'iniziale insuccesso di questi tentativi dipende dal fatto che l'orbita del pianeta ha un'[[inclinazione orbitale|inclinazione]] tale da non favorire i transiti.
 
Poco dopo la scoperta, due squadre separate, una condotta da David Charbonneau e Timothy Brown, l'altra capitanata da Gregory W. Henry, furono finalmente in grado di rilevare un transito del pianeta attraverso la superficie della stella; si trattava del primo transito di un pianeta extrasolare mai osservato. Il 9 e il 16 settembre 1999 la squadra di Charbonneau misurò un calo dell'1,7% nella luminosità di HD 209458;<ref name="transit">Henry et a [http://www.cbat.eps.harvard.edu/iauc/07300/07307.html#Item1 IAUC 7307: HD 209458; SAX J1752.3-3138] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20141223000141/http://www.cbat.eps.harvard.edu/iauc/07300/07307.html#Item1 |date=23 dicembre 2014 }}, 12 novembre 1999; David Charbonneau et al., [http://www.iop.org/EJ/article/1538-4357/529/1/L45/995832.html Detection of Planetary Transits Across a Sun-like Star] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060501050818/http://cfa-www.harvard.edu/iauc/07300/07307.html |date=1 maggio 2006 }}, 19 novembre, riportano le osservazioni del transito completo del 9 e del 16 settembre.</ref> l'8 novembre la squadra di Henry rilevò il medesimo calo di luminosità e determinò accuratamente la durata del transito: ogni transito dura circa tre ore, ed il pianeta copre circa l'1,5% della superficie della stella.
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L'alta vicinanza alla stella madre fa sì che il pianeta abbia un'altissima [[insolazione]], all'origine dell'elevata temperatura atmosferica quantificata in circa {{Converti|750|°C|K|lk=on}}; queste caratteristiche rendono HD 209458 b un tipico [[pianeta gioviano caldo]] (''hot Jupiter''). Alla luce delle [[gas ideale|leggi dei gas]], si ipotizza che i pianeti gioviani caldi particolarmente vicini alla loro stella abbiano, a causa dell'intenso riscaldamento dell'atmosfera esterna, delle dimensioni superiori a quelle che avrebbero se si trovassero ad una distanza maggiore dalla stella: si è visto infatti che HD 209458 b, nonostante abbia una massa inferiore a quella di Giove, possiede un raggio più ampio, che grazie ai transiti è stato possibile misurare in {{M|1,35|u=[[raggio gioviano|raggi gioviani (RJ)]]}} . Inoltre il riscaldamento imputabile alle [[forza di marea|forze di marea]], con il contributo dell'[[eccentricità orbitale|eccentricità]] dell'orbita, avrebbe giocato un ruolo importante nel plasmare il pianeta nel corso dei miliardi di anni trascorsi.<ref>{{cita pubblicazione|titolo=Tidal Heating of Extra-Solar Planets|autore=Brian Jackson, Richard Greenberg, Rory Barnes|rivista=Astrophysical Journal|url=https://arxiv.org/abs/astro-ph/0803.0026|anno=2008|doi=10.1086/587641|volume=681|p=1631|urlmorto=sì}}</ref>
 
Si ritiene che, a causa sempre delle forze mareali, il pianeta presenti una [[rotazione sincrona]], ovvero la durata di un giorno su HD 209458b sarebbe identica al periodo orbitale; il pianeta dunque rivolgerebbe alla stella sempre la medesima porzione di superficie, come la [[Luna]] alla Terra. Questo fenomeno sarebbe all'origine di un'enorme differenza di riscaldamento sulla superficie del pianeta, causa dei violentissimi [[vento|venti]] individuati dalla Terra. Mediante lo studio dell'[[effetto Rossiter-McLaughlin]], dovuto al transito del pianeta davanti alla sua stella, si è potuto misurare un angolo tra il momento angolare orbitale (normale all'orbita planetaria) e l'asse di rotazione della stella pari {{M|-4,4|1,4|u=°}}; questo angolo non è però l'angolo totale di disallineamento tra i due assi, ma solo la sua proiezione sul piano ortogonale alla congiungente tra l'osservatore ed il sistema. Si può dunque stimare che l'angolo di disallineamento del sistema sia maggiore o uguale a {{M|-4,4|1,4|u=°}}.<ref>{{cita web | titolo= Measuring accurate transit parameters | url= https://arxiv.org/abs/astro-ph/0807.4929v2 4929| annotitolo=Measuring 2008accurate |transit parameters|autore= Joshua N. Winn | urlmortodata=1 maggio 2008|lingua=en|anno=2008}}</ref><ref>{{cita pubblicazione | url=http://www.iop.org/EJ/article/0004-637X/631/2/1215/62644.html | autore=Winn ''et al.'' | anno=2005|titolo=Measurement of Spin-Orbit Alignment in an Extrasolar Planetary System | rivista=The Astrophysical Journal | volume=631 | numero=2 | pp=1215–1226 | doi=10.1086/432571 | annourl=2005 | urlmorto=sì https://arxiv.org/abs/0803.0026}}</ref>
 
== Atmosfera ==
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I rilievi altimetrici dell'atmosfera planetaria hanno mostrato che il livello zero, ovvero il punto in cui la pressione raggiunge il valore di {{M|1|ul=bar}}, è situato ad {{M|1,29|ul=raggi gioviani}} dal centro del pianeta,<ref name="rayleigh">{{cita pubblicazione | rivista =Astronomy and Astrophysics |volume=485|pp=865-869|anno=2008| titolo=Rayleigh scattering by H in the extrasolar planet HD 209458b | autore=A. Lecavelier des Etangs, A. Vidal-Madjar, J.-M. Désert, D. Sing |doi=10.1051/0004-6361:200809704}}</ref> mentre l'atmosfera si presenta chiara (probabilmente a causa delle alte abbondanze di idrogeno) nel punto in cui la pressione raggiunge i {{M|33|5|ul=millibar}} e risulta già misurabile lo [[Scattering di Rayleigh|scattering Rayleigh]];<ref name="rayleigh" /> qui la temperatura raggiunge i {{M|2200|260|u=K}}.<ref name="rayleigh" />
 
Le osservazioni condotte dal [[telescopio spaziale]] [[Microvariability and Oscillations of STars telescope|MOST]] hanno inizialmente limitato l'[[albedo]] del pianeta ad un valore inferiore al 30% (con un'[[albedo geometrica]] di {{M|3,8|4,5|u=%}}), il che lo avrebbe reso un oggetto straordinariamente scuro;<ref>{{cita web |url=https://arxiv.org/abs/0807.1928|titolo=Towards the Albedo of an Exoplanet: MOST Satellite Observations of Bright Transiting Exoplanetary Systems |url=https://arxiv.org/abs/astro-ph/0807.1928v1 |anno=2008 |autore=J. F. Rowe ''et al''|data=1 maggio 2008|lingua=en|accesso=216 giugno 2009ottobre 2021|urlmortoanno=2008}}</ref> per raffronto, Giove possiede un'albedo molto più elevata, pari al 52%. Questo valore ha portato a ritenere che lo strato più alto di nubi di HD 209458 b sia costituito da materiale meno riflettente rispetto all'[[ammoniaca]] delle [[atmosfera di Giove|nubi gioviane]].<ref name="albedo">{{cita web | autore= J. Matthews | anno= 2005 | url= http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/Casca2005_Matthews.html | titolo= MOST Space Telescope plays 'Hide & Seek' with an Exoplanet; Learns anout Atmosphere and Weather of a Distant World | accesso= 2 giugno 2009 | dataarchivio= 9 luglio 2009 | urlarchivio= https://web.archive.org/web/20090709055449/http://www.astro.umontreal.ca/~casca/PR/Casca2005_Matthews.html | urlmorto= sì }}</ref> I modelli sviluppati hanno mostrato che tra la sommità dell'atmosfera ed il gas caldo ad alta pressione che circonda il mantello esiste una [[stratosfera]] di gas a temperatura intermedia;<ref>{{cita web |url=https://arxiv.org/abs/0807.3588|titolo=Spectrum and atmosphere models of irradiated transiting extrasolar giant planets |url=https://arxiv.org/abs/astro-ph/0807.3588v |anno=2008 |autore=Ivan Hubeny, Adam Burrows|data=1 maggio 2008|urlmortolingua=en}}</ref><ref name="dobbs">{{cita web |titolo=Radiative Hydrodynamical Studies of Irradiated Atmospheres |url=https://arxiv.org/abs/astro-ph/0807.4541v1 |anno=2008 |autore=Ian Dobbs-Dixon |urlmorto=sì }}</ref> questo implicherebbe l'esistenza di un guscio esterno di nubi calde ed opache, con una discreta abbondanza di [[ossido di vanadio|ossidi di vanadio]] e [[biossido di titanio|titanio]] (come accade nelle [[nana rossa|stelle di classe M V]]), anche se non si esclude l'esistenza di altri composti più complessi, come le [[tolina|toline]].<ref name="dobbs" /> Sulla parte superiore della stratosfera si trova lo strato di idrogeno caldo responsabile dello scattering di Rayleigh, mentre al di sopra di esso si trova la porzione assorbente dello strato nuvoloso, soggetta ad una pressione di 25 millibar.<ref>{{cita web |titolo=Determining Atmospheric Conditions at the Terminator of the Hot-Jupiter HD209458b |url=https://arxiv.org/abs/astro-ph/0803.1054v2 |anno=2008 |autore=David K. Sing, A. Vidal-Madjar, A. Lecavelier des Etangs, ''et al'' |accesso=2 giugno 2009 |urlmorto=sì }}</ref>
 
Le quantità di CO misurate nell'atmosfera di HD 209458 b sono paragonabili con quelle contenute su Giove e [[Saturno (astronomia)|Saturno]], segno che questi pianeti condividono le medesime [[nebulosa solare|modalità di formazione]] pur essendo successivamente andati incontro a destini differenti.<ref name="wind"/>