Un team di scienziati, grazie al lavoro del James Webb, ha osservato spettri indicativi di un’atmosfera di un esopianeta contenente gas metano e vapore acqueo

La scoperta è importantissima: mentre il vapore acqueo è stato rilevato in oltre una dozzina di pianeti, fino a poco tempo fa il metano – presente in abbondanza nelle atmosfere di Giove, Saturno, Urano e Nettuno – era scarsamente presente nelle atmosfere degli esopianeti studiati con la spettroscopia. Un grande supporto nelle osservazioni gli scienziati lo hanno avuto dal James Webb, che ha facilitato l’identificazione di questa molecola a lungo ricercata.

L’esopianeta WASP-80 b

WASP-80 b completa l’orbita intorno alla sua stella nana rossa in tre giorni e si trova a 163 anni luce da noi nella costellazione dell’Aquila. Con una temperatura di circa 551,85 gradi Celsius, WASP-80 b è definito un “Giove caldo”, cioè quei pianeti simili al nostro gigante gassoso per dimensioni e massa ma con temperatura compresa tra i 1176,85 gradi C (gioviani caldi) e -148,15 gradi Celsius (gioviani freddi – come il nostro Giove). A causa dell’enorme distanza che ci separa non possiamo vedere direttamente il pianeta nemmeno con i telescopi più avanzati come Webb. Fortunatamente i ricercatori riescono a studiare la luce combinata della stella e del pianeta utilizzando il metodo del transito (utilizzato per scoprire la maggior parte degli esopianeti conosciuti) e il metodo dell’eclissi.

Esopianeta metano
Credit: NASA

La spettroscopia per trovare metano

Le osservazioni iniziali dovevano essere trasformate in qualcosa che viene chiamato spettro, una misura che mostra quanta luce viene bloccata o emessa dall’atmosfera del pianeta alle diverse lunghezze d’onda della luce. Grazie allo studio combinato del metodo del transito del metodo dell’eclissi gli scienziati sono riusciti a trovare una molecola molto elusiva, ed ora possono iniziare a esplorare ciò che questa composizione chimica ci dice sulla nascita, la crescita e l’evoluzione del pianeta. Ad esempio, misurando la quantità di metano e acqua nel pianeta, si può dedurre il rapporto tra atomi di carbonio e atomi di ossigeno che dovrebbe cambiare a seconda di dove e quando si formano i pianeti nel loro sistema planetario. Pertanto, l’esame di questo rapporto carbonio-ossigeno può offrire indizi sul fatto che il pianeta si sia formato vicino alla sua stella o più lontano prima di spostarsi gradualmente verso l’interno.

James Webb Telescope
Il James Webb Space Telescope (rappresentazione artistica) . Credit: NASA

Il futuro dell’esplorazione degli esopianeti

Un’altra cosa entusiasmante di questa scoperta è l’opportunità di confrontare i pianeti al di fuori del nostro sistema solare con quelli che ne fanno parte. Avendo una misurazione del gas metano in un esopianeta, possiamo iniziare ad eseguire un confronto della stessa molecola e vedere se le aspettative dal sistema solare corrispondono a ciò che vediamo invece al di fuori di esso. Ulteriori osservazioni MIRI e NIRCam di WASP-80 b con Webb ci permetteranno di sondare le proprietà dell’atmosfera a diverse lunghezze d’onda. In futuro saremo in grado di osservare altre molecole come il monossido di carbonio e l’anidride carbonica, così da avere un quadro più completo delle condizioni dell’atmosfera di questo pianeta. Man mano che troviamo metano e altri gas negli esopianeti, continueremo ad espandere le nostre conoscenze su come funzionano la chimica e la fisica in condizioni diverse da quelle sulla Terra.

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