La NASA scopre che il pianeta 55 Cancri-e ha un’atmosfera

Gli scienziati della NASA hanno potenzialmente scoperto prove della presenza di gas atmosferici circostanti 55 Cancri eun esopianeta roccioso caldo in orbita attorno a una stella simile al nostro Sole situata a circa 41 anni luce di distanza nella costellazione del Cancro.

Questa scoperta, effettuata con il James Webb Space Telescope (JWST), rappresenta un passo avanti significativo nello studio degli esopianeti, offrendo l’indicazione più forte fino ad oggi dell’esistenza di un’atmosfera attorno a un pianeta roccioso oltre il nostro Sistema Solare.

Il ricercatore capo, Renyu Hu del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA a Pasadena, in California, sottolinea l’importanza di questa scoperta, affermando che Webb sta espandendo i confini della caratterizzazione degli esopianeti, soprattutto quando si tratta di pianeti rocciosi. La ricerca, dettagliata in un articolo pubblicato su Naturasottolinea la scienza unica resa possibile dal telescopio Webb.

55 Cancri e, noto anche come Janssen, è uno dei cinque pianeti in orbita attorno alla stella 55 Cancri. Con un diametro quasi doppio di quello della Terra e una densità leggermente superiore, è classificato come una super-Terra, più grande della Terra ma più piccola di Nettuno, con una composizione probabilmente simile ai pianeti rocciosi del nostro Sistema Solare.

Tuttavia, la sua vicinanza alla sua stella – a soli 1,4 milioni di miglia di distanza, circa 1/25 della distanza tra Mercurio e il Sole – suggerisce che la sua superficie potrebbe essere un oceano ribollente di magma, potenzialmente bloccato dalle maree con un lato diurno permanentemente illuminato e un lato eternamente illuminato. lato oscuro della notte.

Nonostante la sua scoperta nel 2011, la questione se 55 Cancri e ha un’atmosfera rimasta senza risposta a causa delle temperature estreme e dell’intensa radiazione proveniente dalla sua stella. Precedenti studi con il telescopio spaziale Spitzer in pensione della NASA suggerivano una possibile atmosfera contenente sostanze volatili come ossigeno, azoto e anidride carbonica. Tuttavia, un’altra teoria ipotizzava che il pianeta potesse essere privo di atmosfera, con solo un sottile velo di roccia vaporizzata.

Per testare queste ipotesi, i ricercatori hanno utilizzato la Near-Infrared Camera (NIRCam) e il Mid-Infrared Instrument (MIRI) sul telescopio spaziale James Webb. Analizzando la luce del pianeta attraverso diverse lunghezze d’onda, miravano a determinarne la composizione e la struttura.

Questo approccio, chiamato spettroscopia dell’eclissi secondaria, prevede la misurazione dei cambiamenti nella luce mentre il pianeta si muove dietro la sua stella, consentendo agli scienziati di rilevare le impronte atmosferiche.

La prima indicazione di un’atmosfera consistente è venuta dalle misurazioni del MIRI dell’emissione termica del pianeta, che hanno rivelato una temperatura relativamente bassa di circa 2.800 gradi Fahrenheit (1.540 gradi Celsius), molto inferiore ai 4.000 gradi Fahrenheit (2.200 gradi Celsius) attesi se il pianeta non avesse un’atmosfera. Questa temperatura più fresca suggerisce che l’energia potrebbe essere ridistribuita dal lato diurno a quello notturno, probabilmente a causa di un’atmosfera ricca di composti volatili.

Ulteriori analisi con NIRCam hanno mostrato modelli coerenti con un’atmosfera contenente gas come monossido di carbonio o anidride carbonica, indicando una differenza significativa rispetto a un pianeta senza atmosfera o composto solo da roccia vaporizzata.

Il team ritiene che i gas coprano 55 Cancri e potrebbe essere il risultato di processi interni piuttosto che residui della formazione del pianeta. Come spiegato da Aaron Bello-Arufe, coautore dello studio, questa potrebbe rappresentare un’atmosfera secondaria continuamente rifornita dall’oceano di magma del pianeta, con il gas disciolto nella roccia fusa che viene rilasciato nel tempo.

Mentre 55 Cancri e è troppo caldo per essere abitabile, lo studio della sua atmosfera offre preziose informazioni sulle interazioni tra atmosfere, superfici e interni dei pianeti rocciosi, fornendo indizi sulle prime condizioni sulla Terra, Venere e Marte, che probabilmente erano ricoperti da oceani di magma ad un certo punto. In definitiva, questa ricerca potrebbe portare a una migliore comprensione di quali condizioni consentono ai pianeti rocciosi di trattenere atmosfere ricche di gas, un ingrediente essenziale per l’abitabilità.

Fonti

Centro di volo spaziale Goddard della NASA | Hu, R., Bello-Arufe, A., Zhang, M. et al. Un’atmosfera secondaria sull’esopianeta roccioso 55 Cancri e. Natura (2024). doi.org/10.1038/s41586–024–07432-x