Gli astronomi hanno escluso diversi scenari atmosferici per l’esopianeta, restringendo le idee su come potrebbe essere la sua abitabilità.
Nella ricerca di esopianeti abitabili, le condizioni atmosferiche giocano un ruolo chiave nel determinare se un pianeta può sostenere acqua liquida. I candidati idonei si trovano spesso nella zona abitabile, una distanza che non è né troppo vicina né troppo lontana dalla loro stella madre per consentire la presenza di acqua liquida. In un recente studio gli astronomi hanno utilizzato il telescopo spaziale James Webb per esaminare più da vicino l’atmosfera dell’esopianeta TRAPPIST-1e, situato nel sistema TRAPPIST-1. Pur non avendo trovato prove definitive sulla sua composizione, o se abbia un’atmosfera, sono riusciti a escludere diverse possibilità.
Possibili scenari dell’atmosfera
I nuovi dati escludono un’atmosfera dominata dall’idrogeno e impongono vincoli più stringenti su altre condizioni atmosferiche comunemente create dalla generazione secondaria, come le eruzioni vulcaniche e il degassamento dall’interno del pianeta. I dati erano sufficientemente coerenti da consentire comunque la possibilità di un oceano superficiale.
“TRAPPIST-1e rimane uno dei pianeti abitabili più interessanti per noi, e questi nuovi risultati ci avvicinano di un passo alla comprensione di che tipo di mondo si tratti“, afferma Sara Seager, professoressa di Scienze Planetarie al MIT, classe 1941, e coautrice dello studio. “Le prove che escludono atmosfere simili a quelle di Venere e Marte ci aiutano a concentrarci sugli scenari ancora in gioco“.
Osservazioni migliorate per Trappist
Le atmosfere degli esopianeti vengono studiate utilizzando una tecnica chiamata spettroscopia di trasmissione. Quando un pianeta passa davanti alla sua stella madre, la luce della stella viene filtrata attraverso l’atmosfera del pianeta. Gli astronomi possono determinare quali molecole sono presenti nell’atmosfera osservando come la luce cambia a diverse lunghezze d’onda.
Il James Webb ha una copertura di lunghezze d’onda più ampia e una risoluzione spettrale più elevata rispetto al suo predecessore, il telescopio spaziale Hubble, il che consente di osservare molecole come l’anidride carbonica e il metano, più comunemente presenti nel nostro Sistema Solare. Tuttavia, le osservazioni migliorate hanno anche evidenziato il problema della contaminazione stellare, dove le variazioni di temperatura della stella madre dovute a fenomeni come macchie solari e brillamenti solari rendono difficile l’interpretazione dei dati.
“L’attività stellare interferisce fortemente con l’interpretazione planetaria dei dati, perché possiamo osservare un’atmosfera potenziale solo attraverso la luce stellare” afferma Ana Glidden, prima autrice dell’articolo. “È difficile distinguere quali segnali provengano dalla stella da quelli provenienti dal pianeta stesso“.
Escludendo le condizioni atmosferiche
I ricercatori hanno utilizzato un nuovo approccio per mitigare l’attività stellare e, di conseguenza, qualsiasi segnale che si possa osservare variare da una visita all’altra proviene molto probabilmente dalla stella, mentre qualsiasi segnale coerente tra le visite proviene molto probabilmente dal pianeta.
Scenari atmosferici dell’esopianeta
I ricercatori hanno quindi potuto confrontare i risultati con diversi possibili scenari atmosferici. Hanno scoperto che atmosfere ricche di anidride carbonica, come quelle di Marte e Venere, sono improbabili, mentre un’atmosfera calda e ricca di azoto simile a quella di Titano, la luna di Saturno, rimane possibile. Le prove, tuttavia, sono troppo deboli per determinare se fosse presente un’atmosfera, per non parlare del rilevamento di un tipo specifico di gas. Ulteriori osservazioni in corso, già in corso, contribuiranno a restringere il campo delle possibilità.
“Con le nostre osservazioni iniziali, abbiamo dimostrato i progressi ottenuti con JWST. Il nostro programma di follow-up ci aiuterà ad affinare ulteriormente la nostra comprensione di uno dei nostri migliori pianeti abitabili“, conclude Glidden.
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Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale su Massachussetts Institute of Technology
- Leggi il paper scientifico intitolato “JWST-TST DREAMS: Secondary Atmosphere Constraints for the Habitable Zone Planet TRAPPIST-1 e” pubblicato su The Astrophysical Journal
