Gli esopianeti che assomigliano alla Terra hanno un sistema meteorologico non permanente e complesso con un clima imprevedibile e mutevole, ma la dinamica dell'ex-atmosfera nei mondi lontani rimane un grande mistero.
Utilizzando dati di alta precisione del Kepler Space Telescope, un gruppo di ricercatori dell'Università di Toronto, della York University e della Queen's University di Belfast si è concentrato su sei grandi pianeti extrasolari, osservando la rotazione di questi pianeti attorno alle stelle per trovare modelli nei loro sistemi meteorologici globali.
Naturalmente, non stiamo parlando di pianeti extrasolari, almeno qualcosa che somiglia alla Terra, è molto più difficile osservarli; i nostri mondi sono caldi (più di 1600 gradi Celsius, o 2900 gradi Fahrenheit) e giganti giganti gassosi girano attorno alle loro stelle a una distanza molto ravvicinata. In futuro, quando le nostre attrezzature potrebbero diventare tecnicamente più complesse, i metodi utilizzati per stimare i sistemi meteorologici alieni che sono distanti da noi saranno utilizzati anche negli studi su piccoli pianeti di pietra.
Per esaminare questi mondi in modo più dettagliato, i ricercatori hanno osservato le diverse fasi delle orbite di questi esopianeti. Analogamente alle fasi della nostra Luna, che dipendono dall'angolo del Sole che illumina la sua superficie, dal punto di vista dell'osservatore della Terra, gli esopianeti distanti hanno fasi piuttosto simili che possono essere osservate da una distanza di molti anni luce. "Abbiamo determinato il tempo di altri mondi misurando i cambiamenti sui pianeti, durante il loro passaggio dalla stella madre, per saperne di più sul ciclo del giorno e della notte sugli esopianeti", ha detto Lisa Esteves, dell'Università di Toronto, l'autore principale dello studio. "Abbiamo tracciato come ognuno di loro attraversa il suo ciclo di fasi, durante il quale diverse parti del pianeta sono illuminate da una stella, o sono completamente al buio."
Durante la formazione di un sistema planetario in una stella, i pianeti più vicini alla stella, secondo le ipotesi, ruotano in senso antiorario, che è simile al movimento della mano destra in termini di orbite del pianeta. Così, nella maggior parte dei giganti gassosi del gas, presumibilmente fin dall'inizio dell'esistenza del pianeta, si forma una corrente orientale di venti atmosferici. Gli scienziati hanno anche scoperto che le nuvole che si formano sul lato notturno di un pianeta extrasolare, andando verso il suo lato giorno, si scaldano e poi si dissipano rapidamente.
È stato molto interessante vedere la squadra vedere un aumento di luminosità nei quattro mondi durante la mattinata, e negli altri due durante la serata, entrambe le scoperte ci forniscono indizi interessanti per comprendere la natura delle atmosfere di questi sei esopianeti.
"I venti continuano a guidare le nuvole verso il lato del giorno, dove si riscaldano e si dissipano, lasciando dietro di loro un cielo limpido da pranzo", dice Estevez. "Questi venti spostano l'aria calda ad est del meridiano, che è a metà giornata in questo momento, il che si traduce in temperature più alte nel pomeriggio." "Confrontando i dati planetari su temperature precedentemente determinate con il ciclo di misura di fase fornito da Kepler, abbiamo scoperto che la luminosità in eccesso sul lato del mattino è molto probabilmente generata dal riflesso della luce stellare", dice Esteves. "Questi quattro pianeti non sono abbastanza caldi da creare un eccesso di luce dalle radiazioni termiche".
"La luce in eccesso vista su due pianeti molto caldi può essere spiegata dalle radiazioni termiche", ha aggiunto. "Molto probabilmente, questo è spiegato dal fatto che nello specifico in questo caso i venti spostano il calore verso il lato della sera, creando così una luminosità eccessiva."
In precedenza, i dati di Keplero erano principalmente usati per misurare la luminosità riflessa e termica degli esopianeti, ma oggi è il primo tentativo di misurare i cambiamenti nella luminosità delle fasi degli esopianeti, al fine di determinare il ciclo del giorno e della notte, nonché le dinamiche delle condizioni meteorologiche exoplanetarie.
"Le prossime missioni spaziali dovrebbero rivelare molti più piccoli pianeti attorno a stelle luminose che saranno gli obiettivi principali per la ricerca dettagliata futura", dice il co-autore Ray Jayavardhana della York University. "Spero che un giorno, nel prossimo futuro, parleremo di bollettini meteorologici di mondi alieni e del clima terrestre, solo facendo paragoni con il nostro pianeta natale".
