Per la prima volta, è stata osservata l’atmosfera di un esopianeta caldo e particolarmente gonfio. L’impresa è stata portata a termine da un team di astronomi dell’Università dell’Arizona, in collaborazione con un gruppo internazionale di ricerca, utilizzando il telescopio spaziale James Webb della NASA. I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Astronomy, descrivono un esopianeta dalle dimensioni simili a quelle di Giove, ma con solo un decimo della sua massa; un elemento che evidenzia un’asimmetria est-ovest nella sua atmosfera, suggerendo una differenza significativa tra i due bordi della stessa.
WASP-107b e la sua stella
“E‘ la prima volta che l’asimmetria est-ovest di un esopianeta viene osservata durante il transito dalla sua stella, dallo spazio“, ha dichiarato Matthew Murphy, studente laureato presso l’U of A Steward Observatory e autore principale dello studio. “Un transito è quando un pianeta passa davanti alla sua stella, come fa la luna durante un’eclissi solare“, ha spiegato Murphy.
Il concetto di asimmetria est-ovest si riferisce alle differenze nelle caratteristiche atmosferiche, come la temperatura o le proprietà delle nuvole, osservate tra l’emisfero orientale e quello occidentale del pianeta. Comprendere se questa asimmetria esiste è fondamentale per studiare il clima, le dinamiche atmosferiche e i modelli meteorologici degli esopianeti, ovvero quei pianeti che esistono al di là del nostro sistema solare.
L’esopianeta in questione, WASP-107b, è bloccato in rotazione rispetto alla sua stella. Questo significa che mostra sempre la stessa faccia alla stella su cui orbita. Di conseguenza, un emisfero dell’esopianeta è perennemente rivolto verso la stella, mentre l’altro è sempre rivolto verso l’esterno, creando un lato giorno e un lato notte permanenti.
Lo studio
Murphy e il suo team hanno utilizzato la tecnica della spettroscopia di trasmissione con il telescopio spaziale James Webb. “Questo è lo strumento principale che gli astronomi usano per capire cosa compone l’atmosfera di altri pianeti“, ha precisato Murphy. Durante il transito del pianeta davanti alla sua stella ospite, il telescopio ha scattato una serie di istantanee, codificando informazioni sull’atmosfera del pianeta. Grazie a nuove tecniche e alla precisione senza precedenti del James Webb Space Telescope, i ricercatori sono riusciti a separare i segnali dei lati orientale e occidentale dell’atmosfera, ottenendo uno sguardo più mirato sui processi specifici che avvengono.
“Queste istantanee ci dicono molto sui gas presenti nell’atmosfera dell’esopianeta, sulle nubi, sulla struttura dell’atmosfera, sulla chimica e su come tutto cambia quando riceve diverse quantità di luce solare“, ha affermato Murphy.
WASP-107b è unico
WASP-107b è unico nel suo genere perché presenta una densità molto bassa e una gravità relativamente bassa, il che comporta un’atmosfera più gonfia rispetto ad altri esopianeti della sua massa. “Non abbiamo nulla di simile nel nostro sistema solare: è unico, anche tra gli esopianeti“, ha evidenziato Murphy. Con una temperatura di circa 890 gradi Fahrenheit, è situato in una gamma intermedia tra i pianeti del nostro sistema solare e gli esopianeti più caldi conosciuti.
“Tradizionalmente, le nostre tecniche di osservazione non funzionano bene per questi pianeti intermedi, per cui ci sono state molte domande aperte ed entusiasmanti a cui finalmente possiamo iniziare a rispondere“, ha specificato Murphy. “Per esempio, alcuni dei nostri modelli ci dicevano che un pianeta come WASP-107b non avrebbe dovuto avere questa asimmetria; quindi, stiamo già imparando qualcosa di nuovo“, ha osservato Murphy.
La ricerca di esopianeti
“I ricercatori studiano gli esopianeti da quasi due decenni e molte osservazioni da terra e dallo spazio hanno aiutato gli astronomi a ipotizzare l’aspetto dell’atmosfera degli esopianeti“, ha aggiunto Thomas Beatty, coautore dello studio e assistente alla cattedra di astronomia presso l’Università del Wisconsin-Madison. “Ma – ha proseguito Beatty – questa è davvero la prima volta che vediamo questo tipo di asimmetrie direttamente nella forma della spettroscopia di trasmissione dallo spazio, che è il modo principale in cui capiamo come sono fatte le atmosfere degli esopianeti: è davvero sorprendente“.
Murphy e il suo gruppo di ricerca stanno analizzando i dati osservativi raccolti e pianificano ulteriori osservazioni per approfondire le dinamiche che guidano questa asimmetria. “Per quasi tutti gli esopianeti non possiamo nemmeno guardarli direttamente, per non parlare della possibilità di sapere cosa succede da una parte e dall’altra“, ha sottolineato Murphy. “Per la prima volta, siamo in grado di avere una visione molto più localizzata di ciò che accade nell’atmosfera di un esopianeta“, ha concluso Murphy.
