Per la prima volta, gli scienziati sono riusciti a creare una mappa tridimensionale dettagliata dell’atmosfera di un esopianeta, offrendo informazioni senza precedenti su mondi lontani. Questa svolta, ottenuta utilizzando i dati del James Webb Space Telescope (JWST) e una sofisticata tecnica chiamata mappatura dell’eclissi, rivela zone di temperatura distinte all’interno dell’atmosfera di WASP-18b, un gigante gassoso situato a circa 400 anni luce dalla Terra. La nuova tecnica rappresenta un’enorme promessa per tracciare in futuro le variazioni di temperatura e le strutture delle nubi su altri esopianeti.
Comprendere la mappatura di Eclipse: un nuovo approccio
Come funziona
La mappatura dell’eclissi consente agli astronomi di fotografare esopianeti che altrimenti sarebbero invisibili a causa della straordinaria luminosità delle loro stelle ospiti. La tecnica sfrutta il fenomeno naturale in cui un pianeta passa dietro la sua stella, oscurando progressivamente la luce che riflette. Misurando meticolosamente come cambia la luce proveniente dall’esopianeta mentre scompare e riappare, gli scienziati possono determinare le variazioni di temperatura a diverse altitudini e regioni dell’atmosfera. Questo è “straordinariamente impegnativo”, secondo Ryan Challener, ricercatore della Cornell University e coautore dello studio pubblicato su Nature Astronomy.
Basandosi sul lavoro precedente: dal 2D al 3D
In precedenza, gli scienziati avevano creato una mappa della temperatura bidimensionale di WASP-18b. Il nuovo studio espande in modo significativo questo aspetto sfruttando le capacità di JWST e utilizzando diverse lunghezze d’onda della luce per creare una rappresentazione 3D molto più dettagliata. Osservando selettivamente le lunghezze d’onda assorbite da sostanze come l’acqua, i ricercatori potrebbero individuare specifici livelli atmosferici, “scrutando” efficacemente attraverso gli strati del pianeta.
WASP-18b: un gigante gassoso unico
WASP-18b è un argomento di studio affascinante. Questo gigante gassoso vanta circa 10 volte la massa di Giove, ma completa un’orbita attorno alla sua stella in 23 ore straordinariamente brevi. A causa del blocco delle maree, un lato di WASP-18b è costantemente rivolto verso la sua stella, sperimentando la luce solare costante, mentre l’altro lato rimane chiuso nell’oscurità.
Scoperte chiave sull’atmosfera di WASP-18b
Le osservazioni del JWST hanno rivelato due distinte zone di temperatura sul lato diurno di WASP-18b:
- Un hotspot centrale: Una regione circolare direttamente rivolta verso la stella, che riceve la luce solare più intensa e mostra le temperature più elevate.
- Un anello più freddo: Si estende verso l’esterno dal punto caldo fino al bordo del pianeta, indicando che i venti atmosferici non stanno ridistribuendo efficacemente il calore su tutta la superficie.
I ricercatori hanno anche rilevato una concentrazione inferiore di vapore acqueo all’interno dell’hotspot rispetto alla media atmosferica complessiva del pianeta. Teorizzano che ciò potrebbe essere dovuto a temperature così elevate che stanno distruggendo le molecole d’acqua, una previsione precedentemente supportata dalla teoria, ora confermata dall’osservazione.
“Pensiamo che questa sia la prova che il pianeta è così caldo in questa regione che sta iniziando a degradare l’acqua”, ha detto Challenger. “Ciò era stato previsto dalla teoria, ma è davvero emozionante vederlo effettivamente con osservazioni reali.”
Guardando al futuro: ricerca futura e implicazioni
I ricercatori riconoscono che ulteriori misurazioni con JWST possono aumentare notevolmente la risoluzione della mappa atmosferica di WASP-18b. Ciò non solo approfondirebbe la nostra comprensione di questo particolare esopianeta, ma consentirebbe anche agli scienziati di studiare le atmosfere di altri giganti gassosi, ampliando la nostra conoscenza dei sistemi planetari oltre il nostro. Questa svolta rappresenta un significativo passo avanti nella nostra capacità di caratterizzare gli esopianeti e cercare potenziali segni di abitabilità su mondi lontani.
