La scoperta degli esopianeti e il ruolo del campo magnetico stellare
Il metodo dei transiti rappresenta una delle tecniche più efficaci per l’individuazione di pianeti extrasolari, avendo contribuito alla scoperta di quasi quattromila di essi. Tale metodo si basa sull’analisi della curva di luce di una stella, ovvero la misurazione della sua luminosità in un determinato lasso di tempo. La presenza di un esopianeta può influenzare la curva di luce: se il pianeta transita davanti alla sua stella, ne riduce la luminosità, causando un abbassamento della curva di luce. La forma e la durata di queste variazioni forniscono dati preziosi sulle dimensioni e sul periodo orbitale del pianeta.
Tuttavia, la realtà scientifica è spesso più complessa di quanto possa sembrare. Un ostacolo significativo è rappresentato dalla difficoltà di riprodurre fedelmente, attraverso i modelli teorici, tutti i dettagli osservativi, limitando così la precisione dell’analisi dei dati. Un recente studio, pubblicato su Nature Astronomy e condotto dal Max Planck Institute for Solar System Research (Mps), ha proposto una soluzione a questo problema.
Il focus dello studio è l’esopianeta Wasp-39b, che orbita attorno alla stella Wasp-39, situata a 700 anni luce di distanza nella costellazione della Vergine. I dati raccolti dall’osservazione di questo pianeta non corrispondevano esattamente ai modelli esistenti. Nadiia Kostogryz, ricercatrice del Mps e prima autrice dello studio, ha evidenziato che le discrepanze osservate per Wasp-39b sono comuni a molti altri esopianeti, indipendentemente dal telescopio utilizzato per l’osservazione.
Il campo magnetico della stella è stato identificato come il fattore mancante nell’interpretazione dei dati. Per comprendere il suo ruolo, è necessario considerare la struttura di una stella. Il bordo di una stella, o margine del disco stellare, appare più scuro rispetto al centro, non perché emetta meno luce, ma perché, essendo una sfera, i suoi strati più esterni sono più freddi e quindi più scuri.
Il fenomeno dell’oscuramento al bordo influisce sulla forma del segnale del transito dell’esopianeta nella curva di luce. I modelli convenzionali dell’atmosfera stellare non sono riusciti a riprodurre accuratamente i dati osservativi. Tuttavia, includendo il campo magnetico nei modelli, si è osservato che l’oscuramento è più marcato nelle stelle con un campo magnetico debole e meno evidente in quelle con un campo magnetico forte.
Utilizzando dati selezionati dal telescopio spaziale Kepler della Nasa, che ha monitorato le curve di luce di migliaia di stelle dal 2009 al 2018, il team di ricerca ha dimostrato che la discrepanza tra i dati osservativi e i calcoli del modello scompare quando il campo magnetico della stella viene incluso nei calcoli. Di conseguenza, il campo magnetico dovrebbe essere considerato nelle future osservazioni per ottenere dati ancora più precisi.
Il meteo spaziale, ovvero le condizioni meteo che riguardano l’ambiente spaziale, è strettamente legato a questi fenomeni. La comprensione del campo magnetico stellare e del suo impatto sul meteo spaziale è fondamentale per migliorare le nostre capacità di osservazione e interpretazione dei dati relativi agli esopianeti.
Per approfondire ulteriormente l’argomento, è possibile consultare l’articolo “Magnetic origin of the discrepancy between stellar limb-darkening models and observations” di Nadiia M. Kostogryz et al. su Nature Astronomy, nonché visualizzare l’animazione del transito prodotta dal Max Planck Institute.
