Lo sguardo di James Webb su Gliese 1214b

James Webb ha studiato l'esopianeta, Gliese 1214b, che appartiene alla classe dei mini Nettuno assenti nel nostro Sistema Solare
Una rappresentazione dell'esopianeta Gliese 1214b. Credit: NASA

Il James Webb Space Telescope ha dato uno sguardo più approfondito ad un esopianeta, Gliese 1214b (GJ 1214b). Un mondo molto diverso da qualsiasi cosa presente nel nostro sistema planetario. Il pianeta è un esempio di mini-Nettuno, meno massiccio del gigante di ghiaccio del Sistema SolareNettuno, ma quattro volte più grande della Terra

Nonostante sia il tipo di pianeta più comune della Via Lattea, i mini-Nettuno sono curiosamente assenti dal nostro Sistema Solare. Di conseguenza, ne sappiamo davvero poco di questi mondi. Allo stesso tempo, Gliese 1214b si è dimostrato difficile da osservare a causa della sua atmosfera altamente riflettente, fino a quando James Webb non ha rivolto verso di lui il suo potente sguardo.

Nuvole su Gliese 1214b

“Il pianeta è totalmente ricoperto da una sorta di foschia o strato di nuvole”, ha dichiarato l’autrice principale della ricerca (rif.) e astronoma di esopianeti dell’Università del Maryland, Eliza Kempton. “L’atmosfera è rimasta totalmente nascosta fino a questa osservazione”. Kempton ha aggiunto che se GJ 1214b dimostra davvero di possedere un’atmosfera ricca di acqua, potrebbe essere stato un “mondo acquatico” in passato.

Oggi invece la situazione è molto diversa. Il pianeta a 48 anni luce dalla Terra, è al contrario molto caldo. Di conseguenza, gli astronomi non si aspettano di trovare oceani di acqua liquida sulla sua superficie. Invece ritengono che la sua atmosfera possa essere composta da una grande quantità di vapore acqueo dando vita all’involucro spesso e riflettente che lo nasconde. 

Per raggiungere questi risultati il team ha utilizzato nuovi approcci per guardare attraverso l’atmosfera di GJ 1214b mentre orbita intorno alla sua stella una nana rossa, Gliese 1214. L’esopianeta è bloccato in modo mareale, il che significa che possiede il lato diurno sempre rivolto verso la stella e un lato notturno che guarda sempre verso lo spazio. Osservare il pianeta mentre scompare dietro la sua stella e poi riemerge dall’altra parte (tecnica del transito), permette agli astronomi di analizzare entrambi i lati e dettagliare meglio la sua atmosfera.

Un esopianeta freddo

“La capacità di ottenere un’orbita completa è stata davvero fondamentale per capire come il pianeta distribuisce il calore dal lato diurno al lato notturno. C’è molto contrasto tra il giorno e la notte”, ha detto Kempton.  Utilizzando il Mid-Infrared Instrument (MIRI) di James Webb  il team ha creato una mappa del calore di GJ 1214b mentre orbita attorno alla stella. 

Le temperature diurne sul pianeta raggiungono i 279° Celsius, mentre le temperature sul lato notturno di GJ 1214b scendono a 65° Celsius. Questo significativo cambiamento di temperatura è da imputare ad atmosfera composta da molecole più pesanti, come l’acqua o il metano, piuttosto che da molecole di idrogeno più leggere. Anche le osservazioni del MIRI lo hanno confermato, offrendo un indizio sulla formazione di GJ 1214b. 

“Questa non è la sua atmosfera primordiale. Non riflette la composizione della stella attorno alla quale si è formato. Probabilmente ha perso molto idrogeno nel tempo, oppure si è formato con elementi più pesanti” ha ribadito Kempton. Gli studiosi sono rimasti sopresi dal fatto che nonostante sia molto più caldo della Terra è più freddo di quanto si aspettassero. Ritengono infatti, che queste basse temperature, siano dovute al fatto che l’atmosfera dell’esopianeta riflette una grande quantità di luce. 

I futuri approfondimenti

Gli astronomi hanno anche trovato indizi che GJ 1214b potrebbe essersi formato più lontano dalla sua stella rispetto alla sua attuale orbita di rivoluzione di 1,6 giorni terrestri. Durante la spirale verso l’interno, le temperature potrebbero essere aumentate drasticamente sul pianeta, facendo evaporare il ghiaccio e l’acqua liquida e creando un’atmosfera piena di vapore acqueo. 

“La spiegazione più semplice, se trovi un pianeta molto ricco di acqua è che si è formato più lontano dalla stella ospite”, ha detto Kempton. Il team tenterà ora di raccogliere altri dati di GJ 1214b per risolvere ad altri misteri di questo mondo lontano. Questo consentirà agli astronomi di comprendere meglio come si formano e si evolvono i mini-Nettuno. L’osservazione di una popolazione più ampia di questi corpi celesti potrebbe persino rivelare perché il nostro Sistema Solare è stato privato di questa tipologia di pianeti. 

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