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25 Agosto 2022
20:47

Abbiamo la prima prova dell’esistenza di anidride carbonica su un pianeta a 700 anni luce da noi

La rilevazione, grazie al telescopio spaziale James Webb della NASA, è avvenuta nell’atmosfera di WASP-39 b, un gigante gassoso che orbita attorno a una stella simile al nostro Sole, nella costellazione della Vergine.
A cura di Valeria Aiello
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Illustrazione artistica di WASP–39b, un esopianeta di massa simile a Saturno che orbita molto vicino alla sua stella (circa un ottavo della distanza tra il Sole e Mercurio) a circa 700 anni luce dalla Terra / NASA
Illustrazione artistica di WASP–39b, un esopianeta di massa simile a Saturno che orbita molto vicino alla sua stella (circa un ottavo della distanza tra il Sole e Mercurio) a circa 700 anni luce dalla Terra / NASA

Il telescopio spaziale James Webb (JWST) della NASA ha catturato la prima chiara evidenza di anidride carbonica nell’atmosfera di un pianeta al di fuori del sistema solare. La scoperta, annunciata dal team del JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science in un articolo su ArXiv che sarà pubblicato la prossima settimana sulla rivista Nature, apre la strada a futuri rilevamenti nelle atmosfere di altri esopianeti. La prima osservazione è avvenuta nell’atmosfera di WASP-39 b, un gigante gassoso caldo di massa simile a quella di Saturno e diametro 1,3 volte maggiore di quello di Giove, che orbita attorno a una stella simile al nostro Sole ma si trova nella costellazione della Vergine, a 700 anni luce dalla Terra. I modelli prevedono che, oltre all’anidride carbonica, l’atmosfera di WASP-39 b contenga anche acqua, monossido di carbonio e idrogeno solforato, ma poco metano. L’impareggiabile sensibilità del telescopio spaziale James Webb ha per ora confermato la presenza di anidride carbonica.

Per il rilevamento, il team ha utilizzato lo spettrografo nel vicino infrarosso (NIRSpec) del telescopio spaziale James Webb: come spiegato dalla Nasa, nello spettro risultante dell’atmosfera dell’esopianeta, la presenza di una curva tra 4,1 e 4,6 micron indica la prima prova chiara e dettagliata dell’anidride carbonica. “Non appena i dati sono apparsi sullo schermo, sono stato colpito dall’enorme funzione relativa all'anidride carbonica – ha raccontato Zafar Rustamkulov, uno studente laureato presso la Johns Hopkins University e membro del team JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science, che ha intrapreso questa indagine – . È stato un momento speciale, che ha varcato una soglia importante nelle scienze degli esopianeti”.

Lo spettro di trasmissione dell’esopianeta WASP–39 b catturato dal Near–Infrared Spectrograph (NIRSpec) del telescopio spaziale James Webb / NASA
Lo spettro di trasmissione dell’esopianeta WASP–39 b catturato dal Near–Infrared Spectrograph (NIRSpec) del telescopio spaziale James Webb / NASA

Prima d’ora, nessun osservatorio terreste o spaziale aveva mai rilevato differenze così sottili nell’intervallo da 3 a 5,5 micron in uno spettro di trasmissione di un esopianeta. L’accesso a questa parte dello spettro, precisa la NASA, è fondamentale per misurare le abbondanze di gas come vapore acqueo e metano, nonché l’anidride carbonica, che si ipotizza esistano su molti altri tipi di esopianeti. “Rilevare un segnale così chiaro di anidride carbonica su WASP-39 b fa ben sperare per il rilevamento di atmosfere su pianeti più piccoli delle dimensioni terrestri” ha indicato Natalie Batalha dell’Università della California a Santa Cruz, a capo del team.

Comprendere la composizione dell’atmosfera di un pianeta è importante perché fornisce informazioni sull’origine del pianeta stesso e su come si è evoluto. “Le molecole di anidride carbonica sono traccianti sensibili della storia della formazione dei pianeti – ha aggiunto Mike Line dell’Arizona State University, che è un altro membro di questo gruppo di ricerca – . Misurando questa caratteristica dell’anidride carbonica, possiamo determinare quanto materiale solido rispetto a quanto gassoso è stato utilizzato per la formazione di questo gigante gassoso. Nel prossimo decennio, JWST effettuerà questa misurazione per una varietà di pianeti, fornendo informazioni sui dettagli di come si formano i pianeti e sull’unicità del nostro sistema solare”.

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