Avvistato un nuovo e misterioso pianeta al di fuori del nostro Sistema Solare

Il mondo dell’esplorazione spaziale continua a sorprendere. L’ultima rivelazione arriva direttamente dai dati del telescopio spaziale James Webb della NASA, che ha puntato i suoi sofisticati strumenti verso un nuovo e affascinante mondo al di là del nostro Sistema Solare: l’esopianeta designato TOI-421 b.

Appartenente alla categoria dei sub-Nettuno, TOI-421 b sta svelando inediti dettagli sulla composizione atmosferica e sui processi di formazione ed evoluzione di questi enigmatici corpi celesti. “Ho aspettato Webb per tutta la mia carriera, così da poter caratterizzare in modo significativo le atmosfere di questi pianeti più piccoli”, ha affermato Eliza Kempton, ricercatrice principale dell’Università del Maryland.

Si tratta di un’osservazione che segna un punto di svolta nella comprensione di questi pianeti, la cui stessa esistenza era inaspettata fino alla loro scoperta da parte del telescopio spaziale Kepler della NASA nell’ultimo decennio.

Un sub-Nettuno dall’atmosfera inaspettatamente limpida

Prima dell’avvento del telescopio spaziale James Webb, la maggior parte degli spettri di trasmissione dei sub-Nettuno osservati in apparivano piatti, privi quindi delle caratteristiche che avrebbero potuto rivelarne la composizione atmosferica. Questa uniformità suggeriva la presenza di dense nubi o foschie che oscuravano le molecole sottostanti.

TOI-421 b rappresenta un’eccezione. La sua temperatura elevata di circa 700 °C, ben al di sopra della soglia teorica di 570 °C al di sotto della quale si pensava si formassero le foschie, aveva spinti gli scienziati a ipotizzare che vi fosse un’atmosfera più chiara. E le ultime osservazioni della NASA, pubblicate su The Astrophysical Journal Letters, hanno confermato questa ipotesi. “Abbiamo osservato caratteristiche spettrali che attribuiamo a vari gas, e questo ci ha permesso di determinare la composizione dell’atmosfera”, ha spiegato Brian Davenport dell’Università del Maryland, che ha guidato l’analisi dei dati.

Contrariamente a molti altri sub-Nettuno precedentemente studiati, l’atmosfera di TOI-421 b si è rivelata sorprendentemente limpida, permettendo agli scienziati di identificare la presenza di vapore acqueo e tracce provvisorie di monossido di carbonio e anidride solforosa. Come se non bastasse, è stata scoperta una grande quantità di idrogeno, un elemento leggero che domina l’atmosfera del pianeta. “Avevamo da poco iniziato a pensare che i primi sub-Nettuno osservati da Webb avessero atmosfere a molecole pesanti, quindi questa era diventata la nostra aspettativa, e poi abbiamo scoperto il contrario”, ha affermato Eliza Kempton.

Le peculiarità di TOI-421 b

La composizione atmosferica di TOI-421 b, dominata dall’idrogeno, offre importanti indizi sulla sua origine ed evoluzione. Sorprende che, ad esempio, essa ricordi la composizione della stella madre attorno a cui orbita. “Se prendessimo lo stesso gas che ha formato la stella madre, lo depositassimo sopra l’atmosfera di un pianeta e lo portassimo alla temperatura molto più fredda di questo pianeta, otterremmo la stessa combinazione di gas”, ha spiegato la Kempton. Un processo più simile a quello dei pianeti giganti del nostro Sistema Solare, che si discosta da quanto osservato finora in altri sub-Nettuno studiati con Webb.

Un’altra peculiarità di TOI-421 b è che orbita attorno a una stella simile al nostro Sole, a differenza della maggior parte degli altri sub-Nettuno osservati finora, che tendono a orbitare attorno a stelle più piccole e fredde, chiamate nane rosse. Questa caratteristica ha posto gli scienziati di fronte a una interessante domanda: TOI-421 b è un esempio tipico dei sub-Nettuno caldi che orbitano attorno a stelle simili al Sole, o rappresenta semplicemente una delle tante sfaccettature della grande diversità degli esopianeti?

Per rispondere, i ricercatori intendono studiare un campione più ampio di sub-Nettuno caldi, sperando di individuare i punti in comune e giungere, così, a una comprensione più profonda dei meccanismi di formazione ed evoluzione degli stessi.

“Abbiamo aperto un nuovo modo di osservare questi pianeti sub-Nettuno. Questi pianeti ad alta temperatura sono adatti alla caratterizzazione. Quindi, osservando pianeti sub-Nettuno con questa temperatura, abbiamo forse maggiori probabilità di accelerare la nostra capacità di studiare questi pianeti”, ha affermato Brian Davenport.