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18 Novembre 2018
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    Proprio come i detective studiano le impronte digitali per identificare il colpevole, gli scienziati hanno usato i telescopi spaziali Hubble e Spitzer della NASA per identificare le “impronte digitali” di acqua nell’atmosfera di un esopianeta caldo, gonfio, simile a Saturno ma allo stesso tempo molto diverso: WASP-39b contiene tre volte l’acqua contenuta dal nostro gigante gassoso che ne fa ipotizzare una formazione e un’evoluzione completamente diversa.

    Credits: NASA, ESA, G. Bacon and A. Feild (STScI), and H. Wakeford (STScI/Univ. of Exeter)

    Usando i telescopi spaziali Hubble e Spitzer, gli scienziati hanno studiato il “saturniano caldo” chiamato WASP-39b,  un esopianeta dalla massa simile a quella di Saturno, caldo, gonfio e situato a circa 700 anni luce dalla Terra.

    Situato nella costellazione della Vergine, WASP-39b orbita intorno a una tranquilla stella simile al Sole, WASP-39, una volta ogni quattro giorni. L’esopianeta è attualmente posizionato più vicino alla sua stella più di 20 volte di quanto la Terra sia al Sole, più di otto volte rispetto a Mercurio, e mostra sempre la stessa faccia alla sua stella.

    La sua temperatura, sul lato illuminato, è di circa 776,7 °C. Potenti venti trasportano il calore in tutto pianeta, mantenendo il lato in ombra praticamente quasi altrettanto caldo. A differenza dal nostro Saturno, da cui prende nome la classe a cui appartiene, non sembra abbia degli anelli, ma ha invece un’atmosfera gonfia, priva di nuvole ad alta quota, che ha consentito agli scienziati di analizzarla in profondità.

    Hannah Wakeford – dell’Università di Exeter nel Regno Unito e dello Space Telescope Science Institute negli Stati Uniti – e il suo team, grazie ai dati dei telescopi spaziali Hubble e Spitzer, sono stati in grado di analizzare le componenti atmosferiche di questo esopianeta, ottenendo lo spettro più completo dell’atmosfera di un pianeta extrasolare possibile con la tecnologia attuale.

    Osservando quindi la luce stellare che filtra attraverso l’atmosfera del pianeta, splittata nelle sue componenti, il team ha trovato prove chiare della presenza di molecole d’acqua, in forma di vapore e in grandi quantità.

    Lo spettro ottenuto con le intensità del segnale dei vari elementi alle corrispondendti lunghezze d'onda. Crediti: NASA, ESA, G. Bacon and A. Feild (STScI), and H. Wakeford (STScI/Univ. of Exeter)

    Infatti, WASP-39b risulta avere tre volte più acqua di Saturno, e pur sapendo che ne avrebbero trovata (proprio per le similitudini con il nostro gigante gassoso), non se ne aspettavano in queste quantità. L’ipotesi è che il pianeta si sia formato in orbite più lontane dalla sua stella, dove ha potuto essere bombardato da grandi quantità di materiale ghiacciato. E sebbene sia diventato un pianeta gassoso con molte caratteristiche simili al nostro Saturno, deve aver avuto una storia evolutiva molto diversa e intrigante: un epico viaggio in migrazione attraverso il suo sistema planetario e, forse, anche cancellando o assorbendo altri pianeti o planetoidi sul suo cammino.

    Indagare le atmosfere di pianeti extrasolari può, quindi, fornirci nuove informazioni su come i pianeti si formano ed evolvono a varie distanze attorno a una stella.
    «Abbiamo bisogno di guardare verso l’esterno in modo da poter comprendere il nostro Sistema solare», ha spiegato la Wakeford, e con l’entusiasmo tipico di uno scienziato quando i risultati che ha in mano, invece di dare conferme aprono nuove possibilità e domande, continua: «Lo studio degli esopianeti ci sta dimostrando quanto la formazione dei pianeti sia più complicata e più confusa di quanto pensassimo. E questo è fantastico!».

    Più gli astronomi imparano a conoscere la complessità di altri mondi, più c’è da imparare sulle loro origini, e quest’ultima osservazione è un passo significativo verso la caratterizzazione di questi mondi, cosa che sarà possibile sempre più nel dettaglio con la prossima generazione di telescopi dallo spazio e da Terra.

    Guardando al futuro, infatti, il team spera di utilizzare il James Webb Space Telescope – la cui attività doveva iniziare nel 2019, anche se al  momento la data sembra essere ulteriormente rimandata a tempo indeterminato per problemi tecnici e di budget – per ottenere uno spettro ancora più completo. Il nuovo telescopio spaziale sarà infatti in grado di fornire informazioni sul carbonio presente nell’atmosfera del pianeta, che assorbe la luce a lunghezze d’onda infrarosse più lunghe di quelle che Hubble può vedere. Conoscendo la quantità di carbonio e ossigeno presenti nell’atmosfera, gli scienziati potranno scoprire ancora di più sull’evoluzione e su dove si sia formato WASP-39b.

    Speriamo che tutto proceda al meglio e che i problemi per la messa in orbita del JWST si risolvano al più presto…

    Per saperne di più


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