Le atmosfere dei pianeti giganti gassosi nella Via Lattea possono essere molto diverse rispetto a quelle del nostro Sistema Solare: è quanto ha rivelato il James Webb Space Telescope. Le osservazioni del lontano pianeta HD149026b, noto anche come Smertrios, hanno rivelato che la sua atmosfera è ricca di quelli che gli scienziati chiamano “elementi pesanti”, essenzialmente qualsiasi cosa diversa da idrogeno ed elio. Nell’atmosfera di Smertrios, il James Webb Space Telescope ha rilevato alte concentrazioni di carbonio e ossigeno.
Risultati sorprendenti
I risultati hanno colto di sorpresa gli astronomi. Nei giganti gassosi del nostro Sistema Solare (cioè Giove, Saturno, Urano e Nettuno) gli scienziati hanno evidenziato una netta correlazione tra la massa del pianeta e la quantità di elementi pesanti nell’atmosfera. Più massiccio è il pianeta, minore è la concentrazione di questi elementi nella sua atmosfera.
“I pianeti giganti del Sistema Solare mostrano una correlazione quasi perfetta tra la composizione complessiva e la composizione atmosferica e la massa,” ha affermato Jacob Bean, professore di astronomia e astrofisica all’Università di Chicago e autore principale di un nuovo studio.
Gli astronomi hanno già osservato composizioni atmosferiche eterogenee negli esopianeti giganti gassosi, ma la composizione dell’atmosfera di HD149026b è davvero fuori dal comune.
Un’atmosfera fuori dal comune
Il pianeta ha “la massa di Saturno, ma la sua atmosfera sembra avere fino a 27 volte la quantità di elementi pesanti in relazione al suo idrogeno ed elio che ad esempio troviamo nel caso di Saturno,” ha spiegato il coautore dello studio Jonathan Lunine, professore del dipartimento di scienze fisiche della Cornell University.
HD149026b, o Smertrios, è un cosiddetto gioviano caldo, cioè un pianeta simile a Giove che orbita molto vicino alla sua stella madre. Nel caso di Smertrios, questa distanza è così breve che l’anno del pianeta dura solo 3 giorni terrestri. Come risultato di questa vicinanza alla stella, le temperature nell’atmosfera di Smertrios raggiungono i +1.425°C, valore 3 volte superiore alla temperatura superficiale del pianeta più caldo del Sistema Solare, Venere. Ciò, tuttavia, non spiega l’insolita composizione atmosferica del pianeta.
L’insolita composizione atmosferica del pianeta Smertrios
“Sembra che ogni pianeta gigante sia diverso e stiamo iniziando a vedere queste differenze grazie al telescopio Webb,” ha dichiarato Lunine. “In questo studio, abbiamo stabilito quante molecole ci sono rispetto al componente principale del gas, che è l’idrogeno, l’elemento più comune nell’universo. Questo ci dice molto su come si è formato questo pianeta“.
Misurando la composizione atmosferica di un pianeta, gli scienziati possono farsi un’idea della chimica della sua stella madre e del materiale da cui si è formata milioni o miliardi di anni fa. Il disco planetario che ha dato origine a Smertrios deve avere avuto molto più carbonio rispetto all’ossigeno rispetto al disco che ha dato vita al nostro Sistema Solare, secondo lo studio. I ricercatori intendono studiare i pianeti gioviani più caldi nei prossimi mesi, con la speranza di trovare “trend statistici” dietro la diversità delle loro composizioni chimiche.
“L’origine di questa diversità è un mistero fondamentale nella nostra comprensione della formazione dei pianeti,” ha sottolineato Bean. “La nostra speranza è che ulteriori osservazioni atmosferiche di pianeti extrasolari con il telescopio Webb quantificheranno meglio questa diversità e produrranno vincoli su tendenze più complesse che potrebbero esistere. Abbiamo dimostrato definitivamente che le composizioni atmosferiche di pianeti extrasolari giganti non seguono lo stesso trend che è evidente nei pianeti del Sistema Solare“.
Lo studio è stato pubblicato su Nature il 27 marzo.
