Metalli vaporizzati nell’atmosfera di un esopianeta a 850 anni luce dalla Terra

Si chiama WASP-121b, ed è un esopianeta situato a 850 anni luce dalla Terra; è molto vicino alla sua stella, intorno alla quale orbita in meno di due giorni. La sua distanza è infatti circa 40 volte più vicina della distanza Terra-Sole. Questa vicinanza è anche la ragione principale della sua temperatura immensamente alta, compresa tra 2.500 e 3.000 gradi Celsius. Questo lo rende un oggetto di studio ideale per saperne di più sui mondi ultra caldi.

I ricercatori guidati da Jens Hoeijmakers, primo autore dello studio e ricercatore post-dottorato presso il National Center of Competence in Research PlanetS presso le Università di Berna e Ginevra, hanno esaminato i dati raccolti dallo spettrografo HARPS ad alta risoluzione, rilevando almeno sette metalli gassosi nella sua atmosfera. I risultati sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Astronomy & Astrophysics.

WASP-121b è stato ampiamente studiato sin dalla sua scoperta. “Gli studi precedenti hanno mostrato che c’è molto da fare nella sua atmosfera“, spiega Jens Hoeijmakers. E questo nonostante il fatto che gli astronomi avessero supposto che i pianeti ultra-caldi abbiano atmosfere piuttosto semplici, perché a quelle temperature è difficile che si creino molti composti chimici complessi. Allora come ha fatto WASP-121b ad avere questa complessità inaspettata?

“Studi precedenti hanno cercato di spiegare queste complesse osservazioni con teorie che non mi sembravano plausibili“, afferma Hoeijmakers. Gli studi avevano sospettato che le molecole contenenti il ​raro metallo vanadio fossero la causa principale dell’atmosfera complessa dell’esopianeta. Secondo Hoeijmakers, tuttavia, ciò avrebbe senso solo se nell’atmosfera mancasse un metallo più comune, il titanio. Così Hoeijmakers e i suoi colleghi hanno deciso di trovare un’altra spiegazione. “Ma si è scoperto che avevano ragione“, ammette inequivocabilmente Hoeijmakers. “Con mia sorpresa, abbiamo effettivamente trovato forti firme di vanadio nelle osservazioni“. Allo stesso tempo, però, mancava il titanio. Ciò a sua volta ha confermato l’ipotesi di Hoeijmakers.

METALLI VAPORIZZATI – Ma il team ha fatto altre scoperte inaspettate. Oltre al vanadio, hanno recentemente scoperto altri sei metalli nell’atmosfera di WASP-121b: ferro, cromo, calcio, sodio, magnesio e nichel. “Tutti i metalli sono evaporati a causa delle alte temperature prevalenti su WASP-121b“, spiega Hoeijmakers.

Tali risultati consentono ai ricercatori di trarre conclusioni sui processi chimici che avvengono sui pianeti. Un’abilità cruciale per un futuro non troppo lontano, quando verranno sviluppati telescopi e spettrografi più grandi e più sensibili. Ciò consentirà agli astronomi di studiare le proprietà di pianeti rocciosi più piccoli e più freddi simili alla Terra. “Con le stesse tecniche che usiamo oggi, invece di rilevare solo le firme di ferro gassoso o vanadio, saremo in grado di concentrarci sulle firme biologiche“, afferma Hoeijmakers.

L’ampia conoscenza dell’atmosfera di WASP-121b non solo conferma il carattere ultra-caldo dell’esopianeta, ma sottolinea anche il fatto che questo campo di ricerca sta entrando in una nuova era, come afferma Hoeijmakers: “Dopo anni di catalogazione di ciò che è là fuori, ora non stiamo più solo effettuando misurazioni“, spiega il ricercatore,”ma stiamo davvero iniziando a capire cosa ci mostrano i dati degli strumenti. In che modo i pianeti si somigliano e differiscono l’uno dall’altro. Proprio come Charles Darwin cominciò a sviluppare la teoria dell’evoluzione dopo aver caratterizzato innumerevoli specie di animali, stiamo iniziando a capire di più su come si sono formati questi esopianeti e su come funzionano“.