Le dimensioni di molti pianeti ed esopianeti potrebbero essere errate a causa della luce, ecco la possibile causa.
Recentemente uno studio pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal Supplement Series ha rivelato che le variazioni nella luce delle stelle ospiti potrebbero distorcere più del previsto le nostre interpretazioni sugli esopianeti, ossia i pianeti al di fuori del nostro sistema solare. La tecnica più usata per studiare gli esopianeti è stata l’analisi delle variazioni nella luce di una stella quando un pianeta le passa davanti. Questo metodo permette di determinare la dimensione del pianeta, che si misura in base a quanta luce blocca, e persino di analizzare la sua atmosfera osservando come modifica lo spettro della luce stellare.
Tuttavia, la nuova ricerca ha dimostrato che le regioni più calde e più fredde presenti sulla superficie delle stelle possono influenzare significativamente queste misurazioni. Il team di scienziati ha esaminato l’atmosfera di 20 pianeti delle dimensioni di Giove e Nettuno e ha scoperto che, per circa la metà di essi, le variazioni nella luce stellare hanno distorto i dati.
Se queste variazioni non vengono prese in considerazione, si rischia di interpretare erroneamente parametri fondamentali come dimensioni, temperatura e composizione atmosferica degli esopianeti. Per ridurre questi errori, gli scienziati suggeriscono di analizzare la luce su una gamma più ampia di lunghezze d’onda, in particolare nel visibile, dove gli effetti della contaminazione stellare sono più evidenti.
La dottoressa Arianna Saba dell’UCL Physics & Astronomy, autrice principale dello studio, ha spiegato che questi risultati sono stati sorprendenti, in quanto hanno trovato più contaminazione stellare nei nostri dati di quanto ci aspettassimo. È un’informazione importante perché, migliorando la comprensione della variabilità delle stelle, si può affinare i nostri modelli e sfruttare meglio i dati che arriveranno da missioni future come James Webb, Ariel e Twinkle.
La seconda autrice, Alexandra Thompson, ha sottolineato la difficoltà nel distinguere tra segnali provenienti dalla stella e quelli derivanti dal pianeta. Alcune stelle, infatti, possono avere una superficie maculata, con aree più fredde e più calde a causa dell’attività magnetica. Se un pianeta transita davanti a una zona particolarmente luminosa della stella, potrebbe sembrare più grande e caldo di quanto non sia in realtà. Al contrario, se passa davanti a una regione più scura ovvero una macchia stellare, potrebbe sembrare più piccolo.
Un secondo problema è che la riduzione della luce emessa da una macchia stellare potrebbe simulare l’effetto del transito di un pianeta, facendo credere erroneamente di averne individuato uno. Inoltre, queste variazioni possono influenzare le stime sulla presenza di elementi come il vapore acqueo nell’atmosfera degli esopianeti, poiché possono imitare o mascherare le firme chimiche di tali composti.
Lo studio si è basato su 20 anni di osservazioni del telescopio spaziale Hubble, combinando dati raccolti dagli strumenti STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) e WFC3 (Wide Field Camera 3). Per ridurre al minimo i bias, i ricercatori hanno analizzato tutti i dati con lo stesso metodo. I risultati hanno mostrato che i modelli che tengono conto della variabilità stellare descrivevano meglio i dati per sei dei 20 pianeti analizzati, mentre altri sei potevano essere stati solo leggermente influenzati.
Per verificare se le variazioni della stella stavano alterando i dati planetari, i ricercatori hanno adottato due strategie: confrontare lo spettro della luce filtrata dal pianeta per vedere se poteva essere spiegato solo con le sue caratteristiche, e confrontare osservazioni dello stesso pianeta in momenti diversi per verificare eventuali differenze dovute all’attività stellare. Questa ricerca evidenzia l’importanza di considerare attentamente l’influenza delle stelle ospiti per evitare di trarre conclusioni errate sugli esopianeti, soprattutto con l’arrivo di nuove e più avanzate missioni spaziali.