Un nuovo studio pionieristico che scopre l'"atmosfera primitiva" che circonda un mondo lontano potrebbe fornire una svolta fondamentale nella ricerca su come i pianeti si formano e si sviluppano nelle galassie lontane.

Un team di ricercatori internazionali, co-diretto da Hannah Wakeford della NASA e dal professor David Sing dell'Università di Exeter, ha effettuato uno degli studi più dettagliati fino ad oggi su un "Nettuno caldo", un pianeta di dimensioni simili al nostro Nettuno, ma che orbita più da vicino il suo sole.

Lo studio ha rivelato che l'esopianeta - trovato a circa 430 anni luce dalla Terra - ha un'atmosfera composta quasi interamente da idrogeno ed elio, con un cielo relativamente sereno.

Questa atmosfera primitiva suggerisce che il pianeta molto probabilmente si sia formato più vicino alla sua stella ospite o più tardi nel suo sviluppo del sistema solare, o entrambi, rispetto ai Giganti di Ghiaccio Nettuno o Urano.

In modo cruciale, la scoperta potrebbe anche avere ampie implicazioni sul modo in cui gli scienziati pensano alla nascita e allo sviluppo dei sistemi planetari in galassie lontane.

La ricerca è pubblicata su importanti riviste, Scienza , l'11 maggio 2017.

Professore Canta, del dipartimento di astrofisica dell'Università di Exeter ha dichiarato:"Questa nuova entusiasmante scoperta mostra che c'è molta più diversità nelle atmosfere di questi esopianeti di quanto pensassimo in precedenza.

"Questo 'Caldo Nettuno' è un pianeta molto più piccolo di quelli che siamo stati in grado di caratterizzare in profondità, quindi questa nuova scoperta sulla sua atmosfera sembra un grande passo avanti nella nostra ricerca di saperne di più su come si formano i sistemi solari, e come si confronta con il nostro."

Per studiare l'atmosfera del pianeta - chiamato HAT-P-26b - i ricercatori hanno utilizzato i dati raccolti quando il pianeta è passato davanti alla sua stella ospite, eventi noti come transiti.

Durante un transito, una frazione della luce delle stelle viene filtrata attraverso l'atmosfera del pianeta, che assorbe alcune lunghezze d'onda della luce ma non altre. Osservando come cambiano le firme della luce stellare come risultato di questo filtraggio, i ricercatori possono lavorare a ritroso per capire la composizione chimica dell'atmosfera.

In questo caso, il team ha raccolto i dati di quattro transiti separati misurati dal telescopio spaziale Hubble della NASA, e due visti dallo Spitzer Space Telescope della NASA.

L'analisi ha fornito dettagli sufficienti per determinare che l'atmosfera del pianeta è relativamente priva di nuvole e ha una forte firma dell'acqua, anche la migliore misurazione dell'acqua fino ad oggi su un esopianeta di queste dimensioni.

I ricercatori hanno usato la firma dell'acqua per stimare la metallicita', un'indicazione di quanto sia ricco il pianeta in tutti gli elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio. Gli astronomi calcolano la metallicità perché fornisce loro indizi su come si è formato un pianeta.

Per confrontare i pianeti in base alle loro metallicità, gli scienziati usano il sole come punto di riferimento, in modo simile a descrivere quanta caffeina hanno diverse bevande confrontandole con una tazza di caffè standard.

Nel nostro sistema solare, la metallicità di Giove (5 volte più grande del Sole) e Saturno (10 volte) suggerisce che questi "Giganti Gassosi" siano fatti quasi interamente di idrogeno ed elio. Nettuno e Urano, però, sono più ricchi degli elementi più pesanti, con metallicità di circa 100 volte quella del sole.

Gli scienziati pensano che questo sia successo perché, mentre il sistema solare prendeva forma, Nettuno e Urano si sono formati in una regione verso la periferia dell'enorme disco di polvere, gas e detriti che turbinavano intorno al sole immaturo.

Di conseguenza, sarebbero stati bombardati da molti detriti ghiacciati ricchi di elementi più pesanti. Giove e Saturno, in contrasto, formato in una parte più calda del disco e avrebbe quindi incontrato meno detriti ghiacciati.

Questo nuovo studio Tuttavia, questo nuovo studio ha scoperto che HAT-P-26b è in controtendenza. Il team di ricerca ritiene che la sua metallicità sia solo circa 4,8 volte quella del sole, molto più vicina al valore di Giove che di Nettuno.

Hannah Wakeford, che in precedenza ha studiato all'Università di Exeter ed è ora ricercatore post-dottorato presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, condotto lo studio.

Hannah ha detto:"Gli astronomi hanno appena iniziato a studiare le atmosfere di questi lontani pianeti di massa di Nettuno, e quasi subito, abbiamo trovato un esempio in controtendenza nel nostro sistema solare. Questo tipo di risultato inaspettato è il motivo per cui amo davvero esplorare le atmosfere dei pianeti alieni".

Co-autore Tiffany Kataria del Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, La California ha aggiunto:"Avere così tante informazioni su un Nettuno caldo è ancora raro, quindi l'analisi simultanea di questi set di dati è un risultato in sé e per sé".