Spazio

Per la prima volta il telescopio Webb "capta" la composizione chimica dell'atmosfera di un esopianeta

I dati del telescopio spaziale James Webb hanno permesso di ricorstruire la composizione chimica dell'atmosfera di un esopianeta che orbita attorno a una stella a 700 anni luce da noi.

Un gruppo di astronomi è riuscito, scavando a fondo nei dati raccolti dal James Webb Telescope, a determinare la composizione dell'atmosfera di un esopianeta (un pianeta, esterno al nostro sistema solare, che ruota attorno ad altre stelle) come mai avvenuto finora. Il pianeta in questione è WASP-39b situato a circa 700 anni luce di distanza da noi, in direzione della costellazione della Vergine. 

Un saturno caldo. È un pianeta particolare: dalle nostre parti non ne esiste uno simile. Per immaginarlo bisogna pensare ad un gigante grande quanto Saturno, ma che si trovi vicino alla sua stella tanto quanto lo è Mercurio al nostro Sole. Per questo motivo il pianeta (e pianeti simili ad esso) è classificato come un "Saturno caldo". Ebbene, questo esopianeta è stato uno fra i primi ai quali il telescopio spaziale James Webb ha rivolto la sua attenzione non appena iniziarono le osservazioni astronomiche. Ad agosto 2022, infatti, vari astronomi avevano scoperto la presenza di anidride carbonica nella sua atmosfera. 

Esopianeta
I grafici mostrano i risultati di tre strumenti che hanno lavorato sui dati relativi all'esopianeta WASP-39b. La luce raccolta permette di identificare la presenza di molecole all’interno dell’atmosfera del pianeta. © Nasa, Esa, Csa

Ora, dopo lo studio approfondito dei dati inviati a terra dal telescopio Webb, gli astronomi sono stati in grado di ottenere molte altre informazioni sull'atmosfera di quell'esopianeta che risulta essere molto elaborata. Il lavoro è stato fatto analizzando gli "spettri infrarossi" (ossia la scomposizione della luce infrarossa) ottenuti con tre dei quattro strumenti a bordo di Webb, i quali racchiudono indicazioni sulla chimica atmosferica di WASP-39b con una precisione senza precedenti.  

L'anidride solforosa. I risultati, riportati in cinque articoli scientifici pubblicati su Nature, dimostrano che nell'atmosfera vi sono, oltre all'acqua che venne già osservata dal telescopio Hubble, anche anidride carbonica (che fu il primo elemento rilevato dagli astronomi in agosto dallo stesso Webb), monossido di carbonio, sodio, potassio e – per la prima volta nell'atmosfera di un esopianeta – anidride solforosa. 

Spiega Natalie Batalha dell'Università della California a Santa Cruz, fra le coautrici e coordinatrici del lavoro: «Siamo riusciti a osservare l'esopianeta con più strumenti che funzionano in un'ampia porzione dello spettro infrarosso ,mettendo in luce impronte chimiche prima inaccessibili con altri telescopi spaziali. Siamo davvero ad una svolta». 

Innesco dalla luce. La ricerca ha permesso anche di dedurre che il pianeta possiede una copertura nuvolosa e le nubi includono segni di "fotochimica", ossia reazioni chimiche innescate dalla luce prodotta dalla stella madre sull'atmosfera del pianeta. Al loro interno infatti, è presente anidride solforosa (SO2) che sembra essere proprio prodotta da reazioni chimiche innescate dalla radiazione ad alta energia proveniente da WASP-39, la stella attorno alla quale orbita il pianeta.

Il fenomeno è simile a quello che è all'origine dello strato protettivo di ozono nell'alta atmosfera terrestre. 

Spiega Shang-Min Tsai dell'Università di Oxford (Regno Unito) e autore principale della ricerca sull'origine dell'anidride solforosa nell'atmosfera di Wasp-39b: «Questa è la prima volta in cui abbiamo una prova concreta della presenza di fotochimica su pianeti che non siano quelli del sistema solare».  

Webb troverà la vita? Questo tipo di ricerca è molto importante perché segue le modalità necessarie per trovare molecole che siano testimoni dell'esistenza di vita su esopianeti. Se ad esempio, si trovassero pianeti dove è possibile la vita e all'interno dell'atmosfera

27 novembre 2022 Luigi Bignami
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