Anche un piccolo pianeta roccioso lontano 280 anni luce da noi può avere un’atmosfera, ce lo dice il telescopio spaziale Webb
Immaginiamoci uno strano pianeta lontano, lontano, distante da noi circa 280 anni luce. Una distanza enorme su scala umana, ma relativamente “vicina” se parliamo di distanze galattiche, rappresentando circa 2.650 trilioni di chilometri (280 x 9.461 miliardi di km) e un viaggio della luce di 280 anni. Una frazione minuscola delle dimensioni della nostra galassia, la Via Lattea, che ha un diametro di circa 100.000 anni luce.
Torniamo al nostro strano pianeta. Si chiama TOI-561 b ed è classificato super-Terra ultra-calda, insomma, un esopianeta circondato da una spessa coltre di gas, sopra un oceano colmo di magma bollente, che però presenta una caratteristica: è un esopianeta dotato di un’atmosfera.
Un esopianeta (o pianeta extrasolare) è un pianeta che si trova al di fuori del nostro Sistema Solare, orbitante attorno a una stella diversa dal Sole, come le stelle che vediamo di notte.
Nonostante abbia trascorso miliardi di anni a “cuocere” sotto l’intensa radiazione stellare, non ci si aspettava che un piccolo pianeta come TOI-561 b potesse conservare un’atmosfera. Tuttavia, le osservazioni condotte utilizzando il James Webb Space Telescope, frutto di una straordinaria collaborazione guidata dalla NASA con l’Agenzia spaziale europea (ESA) e Canadian Space Agency, hanno rivelato il contrario.
Che cos’è TOI-561 b?
Con un raggio pari a circa 1,4 volte quello terrestre, TOI-561 b rientra in una rara classe di oggetti noti come “esopianeti a periodo ultra-corto”: impiega meno di 24 ore per completare un’orbita.
Sebbene la sua stella ospite sia solo leggermente più piccola e più fredda del Sole, TOI-561 b orbita così vicino ad essa – meno di un milione di miglia (un quarantesimo della distanza tra Mercurio e il Sole) – che deve essere in rotazione sincrona, con la temperatura del suo lato diurno permanente che supera di gran lunga la temperatura di fusione della roccia.
Stando a quanto raccontato sul sito dell’Agenzia spaziale americana, anzi, da quanto scritto da Johanna Teske, scienziata presso il Carnegie Science Earth and Planets Laboratory, co-autrice di un articolo su questo, pubblicato sul “The Astrophysical Journal Letters”, il pianeta possiede una densità insolitamente bassa per un mondo roccioso. Questa anomalia suggerisce che possa avere un nucleo di ferro relativamente piccolo e un mantello roccioso meno denso, avvolto da una spessa atmosfera.
La stella ospite di TOI-561 b è antichissima—due volte più vecchia del nostro Sole e povera di ferro. Ciò suggerisce che il pianeta potrebbe essersi formato in un ambiente chimicamente diverso, offrendo potenzialmente uno sguardo sulla composizione dei pianeti emersi quando l’universo era relativamente giovane.
Come è stata scoperta l’atmosfera di questo esopianeta?
Il team di ricerca, guidato da Teske, ha utilizzato lo Spettrografo nel Vicino Infrarosso (NIRSpec) di Webb per misurare la temperatura del lato diurno del pianeta. Questa tecnica prevede la misurazione della diminuzione della luminosità complessiva del sistema quando il pianeta transita dietro la sua stella, un metodo spesso impiegato per studiare le atmosfere esoplanetarie.
Se TOI-561 b fosse stato roccia nuda, la sua temperatura diurna avrebbe dovuto avvicinarsi ai 2.700°C (4.900°F). Tuttavia, le osservazioni NIRSpec hanno mostrato una temperatura molto più fredda, circa 1.800°C (3.200°F).
Questa significativa differenza di temperatura può essere spiegata solo dalla presenza di una spessa atmosfera ricca di volatili. Questa atmosfera funge da enorme trasportatore di calore, con venti vigorosi che trasferiscono il calore dal lato diurno permanente a quello notturno, raffreddando così il lato esposto alla stella.
Si tratta di piccole informazioni, frutto di un’osservazione remota di questa palla di roccia fusa dotata di un’atmosfera, o almeno così si crede oggi, ma la cosa più importante, che va oltre ciò che crediamo oggi (e che sicuramente sarà rimesso in discussione dalle future informazioni che riusciremo a carpire), è che il James Webb Space Telescope continua a spingere i confini della scienza spaziale, risolvendo misteri nel nostro stesso Sistema Solare e guardando a mondi distanti e sorprendenti come TOI-561 b.
