Il telescopio Webb della NASA rileva vapore acqueo: proviene da una stella o da un esopianeta?

Un'origine che resta un mistero per gli esperti

Ricostruzione grafica dell'esopianeta roccioso GJ 486 b che orbita attorno a una stella nana rossa a soli 26 anni luce di distanza nella costellazione della Vergine. Credits: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
Ricostruzione grafica dell'esopianeta roccioso GJ 486 b che orbita attorno a una stella nana rossa a soli 26 anni luce di distanza nella costellazione della Vergine. Credits: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
di Mariagiovanna Capone
Mercoledì 3 Maggio 2023, 16:50 - Ultimo agg. 4 Maggio, 07:06
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Il telescopio spaziale James Webb ha rilevato accenni di vapore acqueo mentre osserva il pianeta esopianeta roccioso GJ 486 b, ma la sua origine rimane un mistero. Le stelle più comuni nell'universo sono le stelle nane rosse, il che significa che è più probabile che gli esopianeti rocciosi si trovino in orbita attorno a una tale stella.

Le stelle nane rosse sono giovani, quindi un pianeta deve abbracciarlo in un'orbita stretta per rimanere abbastanza caldo da ospitare potenzialmente acqua liquida (il che significa che si trova nella zona abitabile).

Tali stelle sono anche attive, in particolare quando sono giovani, rilasciando radiazioni ultraviolette e X che potrebbero distruggere le atmosfere planetarie. Di conseguenza, un'importante domanda aperta in astronomia è se un pianeta roccioso potrebbe mantenere, o ristabilire, un'atmosfera in un ambiente così duro.

Per aiutare a rispondere a questa domanda, gli astronomi hanno usato il telescopio spaziale James Webb della NASA per studiare un esopianeta roccioso noto come GJ 486 b. È troppo vicino alla sua stella per essere all'interno della zona abitabile, con una temperatura superficiale di circa 800 gradi Fahrenheit (430 gradi Celsius). Eppure, le loro osservazioni che utilizzano il Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) di Webb mostrano accenni di vapore acqueo. Se il vapore acqueo è associato al pianeta, ciò indicherebbe che ha un'atmosfera nonostante la sua temperatura torrida e la sua vicinanza alla sua stella. Il vapore acqueo è stato visto prima su esopianeti gassosi, ma fino ad oggi nessuna atmosfera è stata definitivamente rilevata intorno a un esopianeta roccioso. Tuttavia, il team avverte che il vapore acqueo potrebbe essere sulla stella stessa - in particolare, in stelle fredde - e per niente dal pianeta.

«Registriamo un segnale, ed è quasi certamente dovuto all'acqua. Ma non possiamo ancora dire se quell'acqua fa parte dell'atmosfera del pianeta, il che significa che il pianeta ha un'atmosfera, o se stiamo solo vedendo una firma d'acqua proveniente dalla stella», ha detto Sarah Moran dell'Università dell'Arizona a Tucson, autrice principale dello studio. «Il vapore acqueo 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 il colpevole», ha aggiunto Kevin Stevenson del Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory di Laurel, nel Maryland, ricercatore principale del programma.

GJ 486 b è circa il 30% più grande della Terra e tre volte più massiccio, il che significa che è un mondo roccioso con una gravità più forte della Terra. Orbita intorno a una stella nana rossa in poco meno di 1,5 giorni terrestri. Si prevede che abbia un lato diurno permanente e un lato notturno permanente. 

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Mentre il vapore acqueo potrebbe potenzialmente indicare la presenza di un'atmosfera su GJ 486 b, una spiegazione altrettanto plausibile è il vapore acqueo dalla stella. Sorprendentemente, anche nel nostro sole, il vapore acqueo a volte può esistere nelle macchie solari perché queste macchie sono molto fredde rispetto alla superficie circostante della stella. La stella ospite di GJ 486 b è molto più fredda del Sole, quindi ancora più vapore acqueo si concentrerebbero all'interno delle sue stelle. Di conseguenza, potrebbe creare un segnale che imita un'atmosfera planetaria. Per arrivare in fondo a questo mistero, gli astronomi stanno già pianificando di osservare questo pianeta esopianeta con un altro strumento Webb. Questo aiuterà a determinare se esiste un'atmosfera per il pianeta GJ 486 b. 

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