I ricercatori che utilizzano il telescopio spaziale James Webb potrebbero aver rilevato un’atmosfera che circonda 55 Cancri e, un esopianeta roccioso situato a 41 anni luce dalla Terra. Questa è la prova più forte finora dell’esistenza di un mondo roccioso con un’atmosfera al di fuori del nostro sistema solare.
55 Cancri e è uno dei cinque pianeti finora rilevati attorno a una stella simile al nostro Sole, nella costellazione del Cancro. Con un diametro quasi doppio di quello del nostro pianeta e una densità poco superiore a quella della Terra, questo esopianeta è classificato come una “super Terra”: più piccolo del nostro pianeta, più piccolo di Nettuno e con una composizione simile a quella del pianeta roccioso mondi del nostro sistema solare.
I risultati delle osservazioni sono stati pubblicati in Natura.
Secondo uno dei coautori dello studio, Brice-Olivier Demory, dell’Università di Berna, “55 Crancri e è uno dei pianeti extrasolari più enigmatici. Nonostante i lunghi periodi di osservazione, tutti condotti in una decina di luoghi sulla terra e nello spazio negli ultimi dieci anni, la natura stessa di questo mondo ha continuato a sfuggirci. Almeno fino ad oggi, quando i pezzi del puzzle sono stati finalmente messi insieme utilizzando il telescopio spaziale James Webb”.
Inaspettatamente, queste osservazioni dimostrano che potrebbe essere possibile per un pianeta roccioso molto caldo e fortemente irradiato mantenere un’atmosfera gassosa, e questo fa ben sperare anche per le capacità del telescopio nel caratterizzare pianeti rocciosi più freddi – e quindi potenzialmente abitabili – che orbitano attorno a stelle simili a il nostro Sole.
“Il telescopio James Webb spinge davvero i confini della rilevazione di esopianeti rocciosi. È davvero un nuovo tipo di scienza”, ha affermato Renyu Hu del Jet Propulsion Laboratory della NASA, che ha guidato lo studio.
Una super Terra super calda
Sebbene la composizione di 55 Cancri e sia simile a quella dei mondi rocciosi del nostro sistema solare, descriverlo come “roccioso” potrebbe dare un’impressione sbagliata. Questo esopianeta in realtà orbita così vicino alla sua stella – un anno dura appena 18 delle nostre ore, rispetto ai 365 giorni qui – che la sua superficie è necessariamente fusa e rischia di avere l’aspetto di un profondo oceano di magma bollente.
Con un’orbita così stretta, è molto probabile che il pianeta sia “bloccato” anche dalla gravità della stella, vale a dire che non ruoti più su se stesso, essendo il suo lato diurno costantemente esposto al sole, mentre quello notturno il lato è immerso nella notte eterna.
“Il pianeta è così caldo che parte della sua roccia fusa potrebbe evaporare”, afferma Hu.
Sebbene James Webb non possa fotografare direttamente 55 Cancri e, la fotocamera può misurare sottili cambiamenti nella luce del sistema solare mentre il pianeta orbita attorno alla sua stella.
La prima indicazione che questo esopianeta potrebbe avere un’atmosfera consistente è venuta dalle misurazioni della temperatura basate sulle sue emissioni termiche, o energia rilasciata sotto forma di luce infrarossa. Se il pianeta è ricoperto di roccia fusa scura, con un sottile strato di pietra vaporizzata o del tutto privo di atmosfera, il lato diurno dovrebbe avere una temperatura di circa 2200 gradi Celsius.
“I dati indicano una temperatura relativamente bassa di circa 1.500 gradi Celsius”, ha continuato Hu. “Questa è una forte indicazione che l’energia viene distribuita dal lato diurno a quello notturno, probabilmente utilizzando un’atmosfera ricca di componenti volatili. »
Sebbene le correnti di lava possano trasportare parte del calore verso il lato notturno, ciò non è abbastanza efficace per spiegare questo effetto di raffreddamento. Infatti, scrivono i ricercatori, il lato diurno sembra “troppo freddo” di diverse centinaia di gradi, anche se il calore è distribuito uniformemente su tutto il pianeta. Questo perché parte della luce infrarossa emessa dalla superficie viene assorbita dall’atmosfera e quindi non raggiunge mai il telescopio.
Un’atmosfera alimentata dai gas
Il gruppo di ricerca ritiene che i gas che avvolgono 55 Cancri e provengano dall’interno del pianeta; dopotutto, si ritiene, l’atmosfera principale sarebbe scomparsa da tempo a causa delle alte temperature e dell’intensa radiazione proveniente dalla stella.
Si tratterebbe quindi di un’atmosfera secondaria che viene continuamente rinnovata dall’oceano di magma ricco di gas.
Gli scienziati affermano che se 55 Cancri e fosse troppo caldo per essere abitabile, potrebbe offrire un’opportunità unica per studiare le interazioni tra l’atmosfera, la superficie e l’interno dei pianeti rocciosi, e fornire così informazioni sugli inizi della Terra, Venere e Marte, che in passato sarebbe stato tutto ricoperto di magma.
“In definitiva, vogliamo capire le condizioni che consentono a un pianeta roccioso di mantenere un’atmosfera ricca di gas, vale a dire un ingrediente chiave per l’esistenza di un pianeta abitabile”, sostiene Hu.
