Atmosfera di K2-18b, presenza di metano e anidride carbonica. Una nuova indagine condotta con Webb su K2-18 b, un esopianeta 8,6 volte più massiccio della Terra, ha rivelato la presenza di molecole contenenti carbonio tra cui metano e anidride carbonica. I risultati del team di ricerca sono stati accettati per la pubblicazione su The Astrophysical Journal Letters.
La scoperta di Webb si aggiunge a dei recenti studi che suggeriscono che K2-18 b potrebbe essere un esopianeta oceanico. Questo ha tutto il potenziale di possedere un’atmosfera ricca di idrogeno e una superficie ricoperta di acqua oceanica. Le osservazioni effettuate con Hubble hanno permesso, per la prima volta, di comprendere le proprietà atmosferiche dell’esopianeta presente nella zona abitabile. Queste informazioni arrivano dalle osservazioni svolte con Hubble, che hanno dato il via ad ulteriori studi che da allora hanno cambiato la nostra comprensione del sistema.
Atmosfera K2-18 b
L’esopianeta K2-18 b orbita attorno alla fredda stella nana K2-18 nella zona abitabile. Questo si trova a 120 anni luce dalla Terra nella costellazione del Leone. Gli esopianeti come K2-18 b, che hanno dimensioni comprese tra quelle della Terra e di Nettuno, sono diversi da qualsiasi cosa presente nel nostro sistema solare.
Questa mancanza di pianeti vicini rende noto che questi “sub-Nettuno” sono poco conosciuti. La natura delle loro atmosfere è oggetto di un dibattito attivo tra gli astronomi. L’ipotesi che il sub-Nettuno K2-18 b possa essere un esopianeta oceanico è molto intrigante. Questo perché alcuni astronomi ritengono che questi mondi siano ambienti promettenti per la ricerca di prove della vita presenti sugli esopianeti.
Nikku Madhusudhan, astronomo dell’Università di Cambridge e autore principale dell’articolo ha spiegato che: “I nostri risultati sottolineano l’importanza di considerare diversi ambienti abitabili nella ricerca della vita altrove. Tradizionalmente, la ricerca della vita sugli esopianeti si è concentrata principalmente sui pianeti rocciosi più piccoli. I mondi oceanici più grandi però sono significativamente più favorevoli alle osservazioni atmosferiche”.
L’atmosfera di K2-18 b: i dettagli
L’abbondanza di metano e anidride carbonica e la carenza di ammoniaca supportano l’ipotesi che potrebbe esserci un oceano d’acqua al di sotto di un’atmosfera ricca di idrogeno su K2-18 b. Le prime osservazioni di Webb hanno fornito anche la possibile rilevazione di una molecola chiamata dimetilsolfuro (DMS). Quest’ultima, sulla Terra, è prodotta solo dalle forme di vita. La maggior parte del DMS nell’atmosfera terrestre è emessa dal fitoplancton negli ambienti marini.
La presenza del DMS è bassa e richiede un’ulteriore convalida. Le prossime osservazioni di Webb dovrebbero essere in grado di confermare se il DMS è effettivamente presente nell’atmosfera di K2-18 b sono a livelli significativi. Questo secondo quanto spiegato da Nikku Madhusudhan.
Anche se K2-18 b si trova nella zona abitabile e ospita molecole contenenti carbonio, ciò non significa necessariamente che il pianeta possa sostenere la vita. Infatti, il pianeta è di grandi dimensioni, con un raggio 2,6 volte il raggio della Terra. Ciò significa che l’interno del pianeta probabilmente contiene un ampio mantello di ghiaccio ad alta pressione, come Nettuno, ma con un’atmosfera più sottile ricca di idrogeno e una superficie oceanica.
Conclusioni
I ricercatori hanno previsto che i mondi oceanici abbiano oceani composti da acqua. Tuttavia, è anche possibile che l’oceano sia troppo caldo per essere abitabile o liquido. Il membro del team Subhajit Sarkar dell’Università di Cardiff ha spiegato che: “Sebbene questo tipo di pianeta non esista nel nostro sistema solare, i sub-Nettuno sono la tipologia di pianeta più comune finora conosciuto nella galassia. Abbiamo ottenuto lo spettro più dettagliato fino ad oggi di un sub-Nettuno della zona abitabile, e questo ci ha permesso di capire le molecole che esistono nella sua atmosfera”.
Purtroppo, questi pianeti sono letteralmente offuscati dal bagliore delle loro stelle madri, molto più grandi. Questa condizione rende l’esplorazione delle atmosfere degli esopianeti particolarmente impegnativa. Il team ha eluso questa problematica analizzando la luce proveniente dalla stella madre di K2-18 b mentre attraversava l’atmosfera dell’esopianeta.
K2-18 b è un esopianeta in transito, il che significa che possiamo rilevare un calo di luminosità mentre passa davanti alla faccia della sua stella ospite. Il passaggio della luce stellare, attraverso l’atmosfera dell’esopianeta, lascia tracce che gli astronomi possono mettere insieme per determinare i gas dell’atmosfera dell’esopianeta.
Il membro del team Savvas Constantinou dell’Università di Cambridge ha dichiarato che: “Questi risultati sono il prodotto di sole due osservazioni di K2-18 b. Ciò significa che il nostro lavoro qui non è che una prima dimostrazione di ciò che Webb può fare con gli esopianeti della zona abitabile”.
FONTE:
https://www.nasa.gov/goddard/2023/webb-discovers-methane-carbon-dioxide-in-atmosphere-of-k2-18b
