Rappresentazione artistica dell’esopianeta Gj 1214 b. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/R. Ferito (Ipac)
Per più di un decennio, gli astronomi hanno cercato di carpire i dettagli di Gj 1214b, un esopianeta a 40 anni luce dalla Terra, la cui superficie è nascosta da uno spesso strato di foschia. Foschia che però non ha rappresentato un problema per il James Webb Space Telescope (Jwst), la cui tecnologia a infrarossi gli consente di vedere oggetti prima imperscrutabili a causa di nubi, gas e polvere.
Un gruppo di ricercatori è riuscito a osservare l’atmosfera di Gj 1214b misurando il calore che emette mentre orbita attorno alla sua stella ospite. È la prima volta che qualcuno ha rilevato direttamente la luce emessa da un esopianeta sub-nettuniano, una categoria di pianeti più grandi della Terra ma più piccoli di Nettuno. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature il 10 maggio 2023.
Sebbene Gj 1214b sia troppo caldo per essere abitabile, i ricercatori hanno scoperto che la sua atmosfera probabilmente contiene vapore acqueo, forse anche in quantità significative, ed è composta principalmente da molecole più pesanti dell’idrogeno.
I sub-nettuniani sono i pianeti più comuni nella Via Lattea, sebbene non ne esistano nel Sistema solare. Nonostante l’oscurità dell’atmosfera di Gj 1214b, il team di astrofisici guidato da Eliza Kempton dell’Università del Maryland, ha capito che il pianeta rappresentava il miglior candidato per l’osservazione dell’atmosfera di un pianeta di questo tipo, per via della sua piccola ma luminosa stella ospite.
I ricercatori hanno quindi misurato la luce infrarossa emessa da Gj 1214b nel corso di circa 40 ore, il tempo che impiega il pianeta per orbitare attorno alla sua stella. Mentre il giorno lascia spazio alla notte, la quantità di calore che si sposta da un lato all’altro di un pianeta dipende in gran parte dalla composizione della sua atmosfera. «Jwst opera a lunghezze d’onda della luce maggiori rispetto ai precedenti osservatori, il che ci dà accesso al calore emesso dal pianeta e ci consente di creare una mappa della sua temperatura», afferma Kempton. «Finalmente siamo riusciti a vedere Gj 1214b sotto una nuova luce».
La questione se l’esopianeta contenga acqua interessa da tempo gli astronomi. Precedenti osservazioni del telescopio spaziale Hubble hanno suggerito che Gj 1214b potrebbe essere un mondo acquatico, un termine generico per qualsiasi pianeta che contenga una quantità significativa di acqua.
«Sulla base delle nostre osservazioni, Gj 1214b potrebbe essere un mondo acquatico», conferma Kempton. «Crediamo di aver rivelato vapore acqueo, ma è difficile esserne certi perché l’assorbimento del vapore acqueo si sovrappone a quello del metano, quindi non possiamo dire al 100 per cento di aver rilevato vapore acqueo e non metano. Tuttavia, troviamo queste evidenze su entrambi gli emisferi del pianeta, il che aumenta la nostra fiducia che lì ci sia davvero acqua».
Saranno necessari ulteriori studi per determinare l’esatta composizione dell’atmosfera del pianeta, ma Kempton ha affermato che le evidenze trovate sono compatibili con la possibilità di grandi quantità di acqua.
Nel loro studio, i ricercatori hanno fatto un’altra sorprendente scoperta: Gj 1214b è incredibilmente riflettente. Sono arrivati a questa conclusione perché il pianeta non è così caldo come previsto, quindi nella sua atmosfera ci dev’essere qualcosa che sta riflettendo la luce.
Secondo Kempton ci sono molte possibilità per studi di follow-up, compresi quelli che danno uno sguardo più da vicino agli aerosol ad alta quota che formano la foschia – o forse le nubi – nell’atmosfera di Gj 1214b. In precedenza, i ricercatori pensavano che potesse essere una sostanza scura, simile alla fuliggine, che assorbe la luce. Tuttavia, la scoperta che l’esopianeta è riflettente solleva nuove domande. «Qualunque cosa stia creando la foschia o le nubi non è quello che ci aspettavamo. È brillante e riflettente, e questo è strano e sorprendente», conclude la ricercatrice.
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “A reflective, metal-rich atmosphere for Gj 1214b from its Jwst phase curve” di Eliza M.-R. Kempton, Michael Zhang, Jacob L. Bean, Maria E. Steinrueck, Anjali A. A. Piette, Vivien Parmentier, Isaac Malsky, Michael T. Roman, Emily Rauscher, Peter Gao, Taylor J. Bell, Qiao Xue, Jake Taylor, Arjun B. Savel, Kenneth E. Arnold, Matthew C. Nixon, Kevin B. Stevenson, Megan Mansfield, Sarah Kendrew, Sebastian Zieba, Elsa Ducrot, Achrène Dyrek, Pierre-Olivier Lagage, Keivan G. Stassun, Gregory W. Henry, Travis Barman, Roxana Lupu, Matej Malik, Tiffany Kataria, Jegug Ih, Guangwei Fu, Luis Welbanks e Peter McGill