Novità dal telescopio Webb: un’atmosfera da esopianeta come mai vista prima

di Patricio Cubillos

Il James Webb Space Telescope (JWST) della NASA ha ottenuto un ritratto molecolare e chimico dei cieli di un mondo lontano con dettagli senza precedenti. La gamma di strumenti altamente sensibili del telescopio è stata puntata sull’atmosfera di un “Saturno caldo” – un pianeta massiccio quanto Saturno con una temperatura stimata di 900 gradi Celsius, che orbita attorno a una stella a circa 700 anni luce di distanza – noto come WASP- 39 b.

I dati forniscono un menu completo di atomi, molecole e persino segni di chimica attiva e nuvole e danno anche un indizio di come queste nuvole potrebbero apparire da vicino: frammentate piuttosto che un’unica coperta uniforme sul pianeta. Lo studio è stato condotto da un team internazionale di oltre cento ricercatori.

Natalie Batalha, astronoma dell’Università della California, Santa Cruz, che ha contribuito a coordinare la nuova ricerca, ha spiegato che il team ha osservato l’esopianeta con più strumenti che, insieme, forniscono un’ampia fascia dello spettro infrarosso e una panoplia di impronte chimiche inaccessibili fino a JWST.

Tra le rivelazioni senza precedenti c’è il primo rilevamento nell’atmosfera di un esopianeta di anidride solforosa, una molecola prodotta da reazioni chimiche innescate dalla luce ad alta energia proveniente dalla stella madre del pianeta. Questa è la prima volta che vediamo prove concrete di fotochimica – reazioni chimiche inizializzate dalla luce stellare energetica – sugli esopianeti.

Per vedere la luce di WASP-39 b, JWST ha seguito il pianeta mentre passava davanti alla sua stella, permettendo a parte della sua luce di filtrare attraverso l’atmosfera del pianeta. Diversi tipi di sostanze chimiche nell’atmosfera assorbono diversi colori dello spettro della luce stellare, quindi i colori mancanti indicano agli astronomi quali molecole sono presenti. I costituenti atmosferici rilevati su WASP-39b includono anche sodio, potassio, anidride carbonica, monossido di carbonio e vapore acqueo, a conferma delle precedenti osservazioni spaziali e terrestri del telescopio.

Patricio Cubillos dell’Osservatorio Astrofisico di Torino (OATo), membro del team internazionale di ricercatori, ha sottolineato che da tempo sospettavamo che alcune di queste molecole dovessero essere lì nelle atmosfere di questi mondi, ma non avevamo gli strumenti giusti per effettuare un rilevamento diretto e insindacabile. Ma ora abbiamo prove cristalline di queste molecole e ne abbiamo persino scoperte di nuove e inaspettate come l’anidride solforosa. JWST rivoluzionerà completamente la nostra conoscenza di questi mondi lontani, aiutandoci a capire di cosa sono fatti, come si formano e come si evolvono.

Analizzando in modo così preciso l’atmosfera di un esopianeta, JWST si è comportato ben oltre le aspettative degli scienziati e promette una nuova fase di esplorazione dell’ampia varietà di esopianeti della galassia.

La serie di scoperte è dettagliata in una serie di cinque nuovi articoli scientifici, che sono stati sottomessi per pubblicazione e sono disponibili ai seguenti link:

• Early Release Science of the exoplanet WASP-39b with JWST NIRSpec G395H (Alderson et al.)
• Early Release Science of the exoplanet WASP-39b with JWST NIRSpec PRISM (Rustamkulov et al.)
• Early Release Science of the exoplanet WASP-39b with JWST NIRCam (Ahrer et al.)
• Early Release Science of the exoplanet WASP-39b with JWST NIRISS (Feinstein et al.)
• Direct Evidence of Photochemistry in an Exoplanet Atmosphere (Tsai et al.)

Vedi anche l’annuncio su:

• STScI/NASA: NASA’s Webb Reveals an Exoplanet Atmosphere as Never Seen Before
• The ERS YouTube Channel: Astronomers Discover Sulfur Dioxide in an Exoplanet Atmosphere

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