Vapore acqueo rilevato in un sistema stellare vicino

Vapore acqueo rilevato in un sistema stellare vicino. La scoperta è stata fatta dal telescopio Webb. Il vapore è stato individuato attorno ad un esopianeta roccioso. Questo orbita attorno ad una stella situata a 26 anni luce dalla Terra. I ricercatori stanno adesso cercando di determinare se il vapore acqueo possa essere un indicatore di quella che potrebbe essere la prima presenza nota di un’atmosfera presente attorno ad un esopianeta roccioso.

Le nane rosse piccole e fredde sono le stelle più comuni nell’universo. Gli esopianeti che si trovano nella “zona abitabile”, ossia alla distanza ideale da una stella per consentire al pianeta di essere abbastanza caldo da ospitare acqua liquida sulla sua superficie, spesso orbitano molto vicino alle nane rosse. Questo perché non sono calde come lo è il nostro Sole.

Le stelle nane rosse inoltre emettono radiazioni ultraviolette e raggi X. Questo crea il potenziale per demolire fragili strati di gas, portando gli scienziati a chiedersi se i pianeti rocciosi in orbita attorno a loro possano mantenere o riguadagnare atmosfere.

Il vapore acqueo

I ricercatori hanno osservato un esopianeta caldo e roccioso, che è stato denominato GJ 486 b, attraverso il telescopio Webb. Il pianeta è circa il 30% più grande della Terra e ha una gravità superficiale molto più forte del nostro pianeta.

Il pianeta è così vicino alla sua stella ospite da fargli completare un’orbita attorno ad esso ogni 1,5 giorni terrestri. La vicinanza alla sua stella provoca un riscaldamento del pianeta fino ad una temperatura superficiale di 800 gradi Fahrenheit, ossia 430 gradi Celsius.

Gli astronomi credono che il pianeta sia bloccato in modo mareale. Questo significa che un lato è sempre rivolto verso la stella mentre l’altro è un lato notturno permanente. Questa è una condizione simile all’orbita della Luna attorno alla Terra.

Le osservazioni di GJ 486 b con lo spettrografo nel vicino infrarosso di Webb, nonostante le temperature torride rendano il pianeta troppo caldo per essere abitabile, hanno rivelato accenni di vapore acqueo. La ricerca, che ha reso noto i dettagli della scoperta, è stata accettata per la pubblicazione su The Astrophysical Journal Letters. La presenza di vapore acqueo potrebbe suggerire che GJ 486 b abbia in qualche modo un’atmosfera, nonostante il calore e la vicinanza alla stella.

Il mistero del vapore acqueo

I ricercatori, mentre il vapore acqueo è stato precedentemente rilevato su esopianeti gassosi, devono ancora trovarne un’atmosfera attorno ad un esopianeta roccioso. Poterlo individuare diventerebbe un evento fondamentale. Questo perché renderebbe l’esopianeta simile, in un certo senso, ai pianeti presenti nel nostro sistema solare, come la Terra e Marte che sono rocciosi.

Il coautore dello studio Kevin Stevenson, ricercatore principale del programma di osservazione Webb presso il laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University ha dichiarato che: “Il vapore acqueo presente in un’atmosfera su un caldo pianeta roccioso, rappresenterebbe un importante passo avanti per la scienza degli esopianeti. Ma dobbiamo stare attenti e assicurarci che la stella non sia la colpevole”.

Il team di ricerca, che ha osservato GJ 486 b, ha visto il pianeta passare due volte davanti alla sua stella. Questo ha permesso di utilizzare diversi metodi per poter analizzare i dati catturati dagli strumenti del telescopio. Quando i pianeti passano davanti alle loro stelle, noto anche come transito, la luce stellare può filtrare attraverso l’atmosfera di un pianeta ed evidenziare le tracce chimiche di diversi gas ed elementi.

Il vapore acqueo e i dettagli

I risultati ottenuti dell’analisi dei dati Webb hanno indicato la presenza di vapore acqueo intorno a GJ 486 b. I ricercatori, al momento, si stanno preoccupando della loro interpretazione dei risultati. Questo perché è possibile che il vapore acqueo sia collegato alla stella stessa.

L’autrice principale dello studio Sarah Moran, associata alla ricerca post-dottorato presso l’Università dell’Arizona ha dichiarato che: “Vediamo un segnale, ed è quasi certamente dovuto all’acqua. Ma non possiamo ancora dire se quell’acqua fa parte dell’atmosfera del pianeta. Questo potrebbe significare che il pianeta ha un’atmosfera, o in alternativa stiamo solo vedendo una firma d’acqua proveniente dalla stella”.

Il vapore acqueo è un elemento presente anche sul nostro Sole, nelle regioni delle macchie solari. Le macchie solari o macchie stellari sono aree che appaiono scure sulle stelle perché sono più fredde di altre parti della superficie.

La stella nana rossa, che ospita GJ 486 b, essendo molto più piccola e più fredda del Sole, potrebbe contenere ancora più vapore acqueo nelle sue macchie stellari, abbastanza da creare un segnale che potrebbe essere interpretato erroneamente come un’atmosfera planetaria che circonda l’esopianeta in orbita stretta.

Conclusioni

Il coautore dello studio Ryan MacDonald, Sagan Fellow della NASA presso l’Università del Michigan ha spiegato che: “Non abbiamo osservato alcuna prova che il pianeta abbia attraversato punti stellari durante i transiti. Ma ciò non significa che non ci siano punti altrove sulla stella. E questo è esattamente lo scenario fisico che imprimerebbe questo segnale dell’acqua nei dati e potrebbe finire per sembrare un’atmosfera planetaria”.

Il calore e la radiazione della stella, probabilmente, eroderebbero la potenziale atmosfera di GJ 486 b nel tempo. Se l’esopianeta ha attualmente un’atmosfera, avrebbe bisogno di essere rifornito da una fonte costante, come ad esempio il vapore dei vulcani.

Le future osservazioni del pianeta, attraverso strumenti differenti dal telescopio Webb, potrebbero rivelare ulteriori dettagli sulla fonte del vapore acqueo. Kevin Stevenson conclude spiegando che: “Utilizzeremo più strumenti insieme che ci permetteranno di stabilire realmente se questo pianeta ha o meno un’atmosfera”.

FONTE:

https://edition.cnn.com/2023/05/02/world/webb-telescope-planet-star-atmosphere-scn/index.html