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# Fisica # Astrofisica terrestre e planetaria

WASP-189 b: Il Pianeta Più Caldo Che Conosciamo

Gli scienziati scoprono dettagli sui venti estremi e l'atmosfera di WASP-189 b.

F. Lesjak, L. Nortmann, D. Cont, F. Yan, A. Reiners, N. Piskunov, A. Hatzes, L. Boldt-Christmas, S. Czesla, A. Lavail, E. Nagel, A. D. Rains, M. Rengel, U. Seemann, D. Shulyak

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WASP-189 b: Condizioni WASP-189 b: Condizioni Estreme Svelate di WASP-189 b emergono. Nuove scoperte sui venti e l'atmosfera
Indice

WASP-189 b è un posto affascinante. Immagina un gigante gassoso così caldo che potrebbe mettere in difficoltà un forno per pizze! Questo pianeta orbita molto vicino alla sua stella, ed è un esempio perfetto di quello che gli scienziati chiamano un giove ultra-caldo.

Cosa c'è di speciale in WASP-189 b?

Prima di tutto, cosa rende questo pianeta così unico? Raggiunge temperature oltre i 2000 K! Per farti capire, è più caldo di molte stelle. A causa del suo calore estremo, si pensa che l'Atmosfera sia per lo più priva di nuvole, permettendo agli scienziati di studiarne i dettagli.

I giove caldi tipici come WASP-189 b hanno forti differenze di Temperatura tra giorno e notte. Questo crea venti super-veloci nell'atmosfera. Immagina i venti che sentiamo sulla Terra durante una tempesta, ma molto più forti e sotto forma di getti o flussi che spingono materiali da un lato all'altro del pianeta.

La missione per studiare l'atmosfera del pianeta

Nel tentativo di capire meglio questi venti, gli scienziati hanno usato un telescopio speciale chiamato CRIRES, progettato per osservare l'universo nella luce infrarossa. Si sono concentrati sul lato diurno di WASP-189 b per vedere cosa riuscivano a trovare.

Dopo aver ripulito i dati rimuovendo Segnali indesiderati dalle stelle, gli scienziati hanno cercato segni di diverse molecole come il monossido di carbonio (CO) e il ferro (Fe) nell'atmosfera del pianeta. Hanno trovato segnali forti di queste molecole e sono anche riusciti a calcolare come questi gas si comportavano sotto le condizioni estreme del pianeta.

L'importanza della velocità

Una delle scoperte interessanti di questo studio è stata la velocità dei venti. Hanno rilevato un notevole spostamento nella velocità dei segnali tracciati da CO e Fe, suggerendo che i venti sfrecciavano sulla superficie del pianeta a circa 6 km/s. Questo fa pensare a venti veloci giorno-notte, che trasportano materiali dal lato luminoso e soleggiato a quello più fresco e buio del pianeta.

Venti ad alta velocità: cosa significa?

I dati suggerivano un forte Vento giorno-notte con una velocità che potrebbe essere impressionante, ma non c'erano prove sufficienti per un potente getto equatoriale. È un po' come trovare una macchina davvero veloce, ma senza abbastanza dati per dire che c'è una pista da corsa coinvolta. I venti sembravano essere responsabili degli spostamenti verso il rosso notati nei dati, che è quando la luce si allunga in lunghezze d'onda più lunghe.

Svelare i segreti del pianeta

Analizzando i modelli di temperatura e pressione nell'atmosfera, gli scienziati sono riusciti a stabilire un modello di come si comporta l'atmosfera. Hanno notato un profilo temperatura-pressione invertito, il che significa che le temperature aumentavano a maggiori altitudini invece di diminuire come vediamo sulla Terra.

In termini più semplici, più sali nell'atmosfera di WASP-189 b, più caldo diventa! Può sembrare un po' strano, ma è il risultato del calore intenso e della radiazione dalla stella vicina.

La Chimica di WASP-189 b

Il prossimo punto all'ordine del giorno era la chimica. In base a ciò che hanno osservato, sembra probabile che il pianeta abbia un rapporto carbonio-ossigeno (C/O) simile a quello trovato sulla Terra. Hanno scoperto che l'abbondanza di elementi pesanti era più alta rispetto alla stella attorno alla quale orbita. Questo potrebbe significare che il pianeta si è formato accumulando materiale ghiacciato da più lontano nel sistema solare.

Nella ricerca per scoprire la composizione completa dell'atmosfera, gli scienziati hanno cercato altri elementi che potessero rivelare di più sul pianeta. Tuttavia, la rilevazione di altre molecole come l'acqua è risultata sfuggente. Questo potrebbe significare che sono assenti o semplicemente che le condizioni rendono difficile trovarle.

Trarre conclusioni sui venti

Con il progredire dello studio, è diventato chiaro che i venti giocavano un ruolo cruciale nel modellare i segnali osservati. I ricercatori si sono occupati di questo sviluppando un modello che includeva diversi modelli di vento e i loro effetti sugli spettri osservati.

Alla fine, hanno determinato che l'atmosfera era principalmente influenzata da venti rapidi giorno-notte. Anche se l'influenza del getto equatoriale era molto più debole, sono comunque riusciti a concludere che venti forti erano una caratteristica distintiva dell'atmosfera di WASP-189 b.

Cosa c'è in serbo per WASP-189 b?

Il viaggio non finisce qui. Ci sono ancora molte domande senza risposta. Gli scienziati sperano di condurre ulteriori osservazioni che coprano un'area più ampia dell'orbita del pianeta. Raccogliendo più dati nel tempo, saranno in grado di avere un quadro più chiaro di come si comporta l'atmosfera.

Combinare diversi tipi di osservazioni può anche aiutare a colmare le lacune. Ad esempio, osservare l'atmosfera del pianeta da angolazioni diverse potrebbe rivelare di più sulla sua dinamica e struttura termica.

Riepilogo delle scoperte

Per concludere, ecco cosa abbiamo imparato su WASP-189 b:

  • È uno dei pianeti più caldi conosciuti, rendendolo una meta entusiasmante per gli scienziati.
  • I venti nella sua atmosfera sono rapidi, con notevoli flussi giorno-notte e un getto equatoriale più debole.
  • La temperatura e la composizione chimica ci dicono molto sulla sua atmosfera unica.
  • Anche se è stato scoperto molto, c'è ancora di più da esplorare, e futuri studi promettono di fare luce su questo intrigante esopianeta.

In breve, WASP-189 b è come una giornata estiva calda andata fuori controllo, e gli scienziati stanno solo iniziando il viaggio per capire i suoi venti selvaggi!

Fonte originale

Titolo: Retrieving wind properties from the ultra-hot dayside of WASP-189b with CRIRES$^+$

Estratto: The extreme temperature gradients from day- to nightside in the atmospheres of hot Jupiters generate fast winds in the form of equatorial jets or day-to-night flows. Observations of blue-shifted and red-shifted signals in the transmission and dayside spectra of WASP-189b have sparked discussions about the nature of winds on this planet. To investigate the structure of winds in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-189b, we studied its dayside emission spectrum with CRIRES$^+$ in the spectral K band. We used the cross-correlation method to detect emission signals of CO and Fe, and employed a Bayesian framework to retrieve the atmospheric parameters relating to the temperature-pressure structure and chemistry. The retrieval incorporated a numerical model of the line profile influenced by various dynamic effects to determine the wind structure. The cross-correlation signals of CO and Fe showed a velocity offset of ~6km/s, which could be caused by a fast day-to-night wind in the atmosphere of WASP-189b. The atmospheric retrieval showed that the line profile of the observed spectra is best fitted by the presence of a day-to-night wind of 4.4km/s, while the retrieved equatorial jet velocity of 1.0km/s is consistent with the absence of such a jet. Such a wind pattern is consistent with the observed line broadening and can explain the majority of the velocity offset, while uncertainties in the ephemerides and the effects of a hot spot could also contribute to this offset. We further retrieved an inverted temperature-pressure profile and determined the C/O ratio and metallicity. We showed that red-shifts of a few km/s in the dayside spectra could be explained by day-to-night winds. Further studies combining transmission and dayside observations could advance our understanding of WASP-189b's atmospheric circulation by improving the uncertainties in the velocity offset and wind parameters.

Autori: F. Lesjak, L. Nortmann, D. Cont, F. Yan, A. Reiners, N. Piskunov, A. Hatzes, L. Boldt-Christmas, S. Czesla, A. Lavail, E. Nagel, A. D. Rains, M. Rengel, U. Seemann, D. Shulyak

Ultimo aggiornamento: 2024-11-29 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2411.19662

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19662

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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