WASP-18: invecchiata dal pianeta

Pubblicato Mercoledì, 17 Settembre 2014 07:50

Scritto da Elisabetta Bonora

Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO/I.Pillitteri et al; Optical: DSS; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss

Nuovi dati dell'Osservatorio della NASA Chandra X-ray dimostrano come un pianeta massiccio può influenzare la sua stella madre, facendola apparire più vecchia di quanto sia realmente.

La stella WASP-18 e il suo pianeta WASP-18b si trovano a circa 330 anni luce dalla Terra, nella costellazione della Fenice.
WASP-18b è un gioviano caldo: ha una massa circa 10 volte quella di Giove e completa un'orbita intorno alla sua stella, che ha circa la massa del nostro Sole, in meno di 23 ore (per un confronto, Giove ci impiega 12 anni per completare un'orbita intorno al Sole).

"WASP-18b è un pianeta extrasolare estremo", spiega Ignazio Pillitteri dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) presso l'Osservatorio Astronomico di Palermo, che ha condotto lo studio.
"E' uno dei gioviani caldi conosciuti più massiccio ed è anche uno dei più vicini alla sua stella, queste caratteristiche portano ad un comportamento imprevisto. Questo pianeta è la causa che fa invecchiare la sua stella prima del tempo".

Sulla base dei modelli teorici e di altri dati, la squadra di Pillitteri ha determinato che WASP-18 ha tra i 500 milioni e i 2 miliardi di anni, un'età piuttosto giovane per gli standard astronomici (per un confronto, il nostro Sole ha circa 5 miliardi di anni ed è a metà strada della sua vita).

Stelle così giovani, di norma, tendono ad essere più attive, esibendo forti campi magnetici, grandi brillamenti ed emissione di raggi X più intense rispetto alle compagne più anziane. Queste caratteristiche sono legate alla rotazione e, generalmente, si affievoliscono con l'età. Ma WASP-18, nonostante non sia ancora così vecchia, è circa 100 volte meno attiva di quanto dovrebbe essere.

"Pensiamo che il pianeta sta invecchiando la stella scatenando il caos al suo interno", ha detto il co-autore Scott Wolk del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, Massachusetts.

I ricercatori sostengono che le forze di marea create dall'attrazione gravitazionale del massiccio pianeta, possono aver interrotto il campo magnetico della stella.

La forza del campo magnetico dipende dalla quantità di convezione nella stella, o da quanto intensamente il gas caldo si muove al suo interno.

"La gravità del pianeta può causare movimenti del gas all'interno della stella che indeboliscono la convezione" ha spiegato il co-autore Salvatore Sciortino, sempre dell'INAF, presso l'Osservatorio Astronomico di Palermo.
"Questo crea un effetto domino che porta il campo magnetico ad essere più debole e la stella ad invecchiare prematuramente".

WASP-18 è particolarmente sensibile a questo effetto perché la sua zona di convezione è ridotta rispetto a quella della maggior parte delle stelle, rendendola più vulnerabile all'impatto delle forze di marea.

Questo effetto può spiegare anche una quantità insolitamente elevata di litio trovata con studi precedenti.
Il litio è di solito abbondante nelle stelle più giovani ma con il tempo la convezione lo trasporta nelle regioni interne più calde, dove viene distrutto dalle reazioni nucleari. Se c'è meno convezione, il litio non circola e riesce a sopravvivere. 

Questi risultati sono stati pubblicati nel numero di luglio di Astronomy and Astrophysics e sono disponibili on-line:

No X-rays from WASP-18. Implications for its age, activity, and the influence of its massive hot Jupiter [abstract]

About 20% out of the >1000 known exoplanets are Jupiter analogs orbiting very close to their parent stars. It is still under debate to what detectable level such hot Jupiters possibly affect the activity of the host stars through tidal or magnetic star-planet interaction. In this paper we report on an 87 ks Chandra observation of the hot Jupiter hosting star WASP-18. This system is composed of an F6 type star and a hot Jupiter of mass 10.4M_Jup orbiting in less than 20 hr around the parent star. On the basis of an isochrone fitting, WASP-18 is thought to be 600 Myr old and within the range of uncertainty of 0.5-2 Gyr. The star is not detected in X-rays down to a luminosity limit of 4×10²⁶ erg/s, more than two orders of magnitude lower than expected for a star of this age and mass. This value proves an unusual lack of activity for a star with estimated age around 600 Myr. We argue that the massive planet can play a crucial role in disrupting the stellar magnetic dynamo created within its thin convective layers. Another additional 212 X-ray sources are detected in the Chandra image. We list them and briefly discuss their nature.

Maggiori informazioni:
- http://chandra.si.edu/photo/2014/wasp18/

Note sull'autore

Author: Elisabetta BonoraEmail: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. E' necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Sono appassionata di astronomia, spazio, fisica e di tutte le scienze in genere. Aspirante reporter scientifica, ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover della NASA Curiosity su Marte, per condividere in modo semplice e puntuale le notizie più interessanti, pensieri e considerazioni. Per lavoro mi occupo di web e video analytics presso ShinyStat (SV – Italia) e per hobby, da diversi anni, mi dedico ad elaborare le fotografie rilasciate dalle Agenzie Spaziali Internazionali, scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!