La stella giovane GQ Lupi e il suo debole compagno planetario. Credito : ESO/VLT

La rivelazione diretta consiste nel prendere un’immagine globale (o parziale) del sistema planetario, dove il pianeta appare come un punto. E’ di gran lunga il metodo più ricco e più promettente. Permette infatti di avere accesso a numerose proprietà dei pianeti.

Flusso rifletto – Flusso termico

Esistono due sistemi diversi con i quali si puo ricevere la luce che arriva da un pianeta:

• la luce della stella riflessa dal pianeta
• l’emissione termica del pianeta riscaldato dalla stella.

Un parametro cruciale è il rapporto del flusso pianeta/stella.
Per il flusso riflesso questo rapporto vale, per ogni lunghezza d’onda: dove A è l’albedo (potere riflettente) del pianeta e un ‘fattore di fase” che indica la porzione relativa della superficie illuminata del pianeta visibile dall’osservatore (analogo alle fasi della Luna o di Venere). L’albedo dipende più o meno dalla lunghezza d’onda in funzione del tipo e delle condizioni fisiche del pianeta.

Il flusso termico dipende dalla temperatura del pianeta. Se si trascurano le sorgenti di calore interne, questa temperatura è fornita dal flusso incidente della stella che riscalda il pianeta. E’ dato da dove S è un fattore che caratterizza l’effetto serra. Quest’ultimo misura la proporzione dell’ irraggiamento del pianeta che non puo’ sfuggire essendo assorbito dalla sua atmosfera. Il rapporto dei flussi pianeta/stella dipende fortemente della lunghezza d’onda:

Si nota che, sia nel regime termico che nel regime riflesso, il rapporto dei flussi pianeta/stella è estremamente piccolo. Poichè tra l’altro il pianeta è, visto dall’osservatore, molto vicino dalla sua stella, quest’ultimo è “abbagliato” dalla stella a scapito del pianeta.

La risposta a questo inconveniente consiste nel diminuire fortemente il flusso ricevuto dalla stella senza diminuire quello ricevuto dal pianeta. Per realizzare cio’ esistono due tecniche: la coronografia e l’estinzione interferometrica della stella.

Coronografia

In modo semplificato, questa tecnica consiste nel nascondere la stella con un dischetto (maschera coronografica) nel piano dell’immagine (senza nascondere il pianeta).

Estinzione interferometrica

Si puo anche diminuire il flusso di una stella con un interferomatria composta da almeno 2 specchi. Si fa interferire “negativamente” il flusso stellare che arriva su uno degli specchi con quello che arriva sull’altro specchio. Questa interferenza distruttiva “spegne” la stella. Si puo’ sistemare la configurazione dell’ interferometro in modo che il flusso proveniente dal pianeta non sia spento. Infatti, poichè i raggi luminosi provenienti dal pianeta vengono da una direzione legermente diversa da quelli della stella, il cammino percorso da questi raggi non è lo stesso.