23 Novembre 2022
12:39

Il telescopio James Webb ha svelato dettagli senza precedenti di un pianeta alieno

Grazie all’estrema sensibilità del James Webb i ricercatori hanno ottenuto dati straordinari su atmosfera, fotochimica e formazione dell’esopianeta WASP-39b.
A cura di Andrea Centini
L’esopianeta WASP–39b. Credit: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
L’esopianeta WASP–39b. Credit: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

L'avveniristico Telescopio Spaziale James Webb ha raccolto le informazioni più dettagliate di sempre su un esopianeta, regalandoci dati inediti e preziosissimi su atmosfera, fotochimica e persino sulla formazione. È (anche) per questo tipo di scienza che il dispositivo da 10 miliardi di dollari è stato lanciato nello spazio – a Natale del 2021 – e gli scienziati sono emozionatissimi per la conoscenza che potrà offrirci negli anni a venire. Le nuove informazioni riguardano WASP-39b, un pianeta extrasolare a 700 anni luce dalla Terra nel cuore della costellazione della Vergine. È un cosiddetto “gioviano caldo” ed è stato il primo bersaglio planetario del James Webb. Già a luglio e ad agosto erano state fornite informazioni preziose sull'esopianeta, come ad esempio la conferma della presenza di anidride carbonica nella sua atmosfera; ora, grazie a nuove analisi sui dati raccolti, sappiamo molto di più su questo corpo celeste alieno.

Attraverso il progetto di ricerca “Transiting Exoplanet Community Early Release Science Program” guidato dalla professoressa Natalia Batalha, docente presso l'Università della California a Santa Cruz, oggi sappiamo ad esempio che nell'atmosfera di WASP-39b c'è anidride solforosa (diossido di zolfo). Non solo è la prima volta che una simile sostanza viene rilevata su un pianeta extrasolare, ma sappiamo anche che viene generata dalla luce della sua stella madre WASP-39. Si tratta del primo segno di fotochimica identificata in un pianeta al di fuori del Sistema solare. Le molecole di questo composto, non troppo diverso dallo strato di ozono presente nell'atmosfera terrestre, si formano infatti “quando le parti superiori dell'atmosfera dell'esopianeta interagiscono con i fotoni ad alta energia della stella ospite”, hanno scritto gli autori della ricerca in un comunicato stampa. Grazie alle indagini spettroscopiche hanno inoltre determinato che il pianeta presenta un'atmosfera “relativamente densa”, con una peculiare copertura nuvolosa non uniforme, con nuvole composte da solfuri e silicati.

Credit: NASA/JPL–Caltech/Robert Hurt; Center for Astrophysics–Harvard & Smithsonian/Melissa Weiss
Credit: NASA/JPL–Caltech/Robert Hurt; Center for Astrophysics–Harvard & Smithsonian/Melissa Weiss

Le caratteristiche atmosferiche di WASP-39b sono state ottenute grazie alle analisi condotte con tre distinti strumenti a infrarossi, ovvero la NIRCam e il NIRISS – che hanno analizzato un transito ciascuno innanzi alla stella – e il NIRSpec che ne ha analizzati due. I transiti sono delle “mini eclissi” determinati dal passaggio degli esopianeti innanzi alla stella madre; dalle variazioni di luminosità e dagli spettri che si ottengono i ricercatori possono ottenere una miniera di informazioni. Grazie a quelle raccolte dal Webb sull'esopianeta, che orbita attorno a WASP-39 in soli 4 giorni e ha una massa simile a quella di Saturno, i ricercatori hanno persino potuto dedurre come si è formato. Nello specifico, dall'analisi dei rapporti tra carbonio e ossigeno, potassio e ossigeno e zolfo e idrogeno, è stato determinato che i planetesimi – corpi celesti più piccoli precursori dei pianeti – hanno dato vita a WASP-39b in una zona molto più lontana da quella in cui si trova adesso, rispetto alla sua stella.

“Queste prime osservazioni sono foriere di una scienza più sorprendente in arrivo con JWST. Abbiamo messo alla prova il telescopio per testare le prestazioni, ed è stato quasi impeccabile, anche meglio di quanto sperassimo”, ha dichiarato la professoressa Laura Kreidberg del Max Planck Institute For Astronomy, oltre che membro del Transiting Exoplanet Community Early Release Science Program. “Dati come questi sono un punto di svolta”, le ha fatto eco la professoressa Batalha. I dettagli sull'atmosfera dell'esopianeta sono stati pubblicati nella ricerca “Early Release Science of the exoplanet WASP-39b with JWST NIRSpec PRISM”, caricata su ArXiv ma già approvata per l'uscita su Nature Astronomy.

Le prime immagini di Marte del Telescopio Spaziale James Webb: perché sono così preziose
Le prime immagini di Marte del Telescopio Spaziale James Webb: perché sono così preziose
La Galassia Ruota di Carro immortalata dal James Webb è meravigliosa, con dettagli mai visti
La Galassia Ruota di Carro immortalata dal James Webb è meravigliosa, con dettagli mai visti
L'astrofisico Masi spiega perché le foto del telescopio James Webb sono
L'astrofisico Masi spiega perché le foto del telescopio James Webb sono "primizie dirompenti"
Più che un giornale
Il media che racconta il tempo in cui viviamo con occhi moderni