Un team di astronomi britannici e americani ha utilizzato i dati di diversi telescopi a terra e nello spazio, tra cui il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA, per studiare l'atmosfera del caldo, gonfio, Esopianeta di massa Saturno WASP-39b, a circa 700 anni luce dalla Terra. L'analisi dello spettro ha mostrato una grande quantità di acqua nell'atmosfera dell'esopianeta, tre volte più che nell'atmosfera di Saturno. Credito:NASA, ESA, e G. Bacon (STScI)
Un team internazionale di scienziati ha utilizzato il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA per studiare l'atmosfera dell'esopianeta caldo WASP-39b. Combinando questi nuovi dati con i dati più vecchi, hanno creato lo studio più completo mai realizzato sull'atmosfera di un esopianeta. La composizione atmosferica di WASP-39b suggerisce che i processi di formazione degli esopianeti possono essere molto diversi da quelli dei giganti del nostro Sistema Solare.
Indagare sulle atmosfere degli esopianeti può fornire nuove informazioni su come e dove si formano i pianeti attorno a una stella. "Dobbiamo guardare all'esterno per aiutarci a capire il nostro Sistema Solare, " spiega la ricercatrice principale Hannah Wakeford dell'Università di Exeter nel Regno Unito e dello Space Telescope Science Institute negli Stati Uniti.
Pertanto, il team britannico-americano ha combinato le capacità del telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA con quelle di altri telescopi terrestri e spaziali per uno studio dettagliato dell'esopianeta WASP-39b. Hanno prodotto lo spettro più completo dell'atmosfera di un esopianeta possibile con la tecnologia attuale.
WASP-39b è in orbita attorno a una stella simile al Sole, a circa 700 anni luce dalla Terra. L'esopianeta è classificato come "Saturno caldo", riflettendo sia la sua massa che è simile al pianeta Saturno nel nostro Sistema Solare sia la sua vicinanza alla sua stella madre. Questo studio ha scoperto che i due pianeti, pur avendo una massa simile, sono profondamente diversi in molti modi. Non solo WASP-39b non è noto per avere un sistema ad anello, ha anche un'atmosfera gonfia che è priva di nuvole d'alta quota. Questa caratteristica ha permesso a Hubble di scrutare in profondità nella sua atmosfera.
Sezionando la luce delle stelle che filtra attraverso l'atmosfera del pianeta, il team ha trovato prove evidenti del vapore acqueo atmosferico. Infatti, WASP-39b ha tre volte più acqua di Saturno. Sebbene i ricercatori avessero previsto che avrebbero visto il vapore acqueo, sono rimasti sorpresi dalla quantità che hanno trovato. questa sorpresa, combinato con l'abbondanza di acqua ha permesso di dedurre la presenza di grandi quantità di elementi più pesanti nell'atmosfera. Questo a sua volta suggerisce che il pianeta è stato bombardato da molto materiale ghiacciato che si è accumulato nella sua atmosfera. Questo tipo di bombardamento sarebbe possibile solo se WASP-39b si formasse molto più lontano dalla sua stella ospite di quanto non sia adesso.
"WASP-39b mostra che gli esopianeti sono pieni di sorprese e possono avere composizioni molto diverse da quelle del nostro Sistema Solare, ", afferma il coautore David Sing dell'Università di Exeter, UK.
L'analisi della composizione atmosferica e l'attuale posizione del pianeta indicano che WASP-39b molto probabilmente ha subito un'interessante migrazione verso l'interno, compiendo un viaggio epico attraverso il suo sistema planetario. "Gli esopianeti ci stanno mostrando che la formazione dei pianeti è più complicata e più confusa di quanto pensassimo. Ed è fantastico!", aggiunge Wakeford.
Dopo aver compiuto il suo incredibile viaggio verso l'interno, WASP-39b è ora otto volte più vicino alla sua stella madre, WASP-39, quanto Mercurio sta al Sole e impiega solo quattro giorni per completare un'orbita. Il pianeta è anche bloccato dalle maree, il che significa che mostra sempre lo stesso lato della sua stella. Wakeford e il suo team hanno misurato la temperatura di WASP-39b a 750 gradi Celsius. Sebbene solo un lato del pianeta sia rivolto verso la sua stella madre, i venti potenti trasportano il calore dal lato luminoso intorno al pianeta, mantenendo il lato oscuro quasi altrettanto caldo.
"Speriamo che questa diversità che vediamo negli esopianeti ci aiuti a capire tutti i diversi modi in cui un pianeta può formarsi ed evolversi, " spiega David Sing.
Guardando avanti, il team vuole utilizzare il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA, il cui lancio è previsto per il 2019, per catturare uno spettro ancora più completo dell'atmosfera di WASP-39b. James Webb sarà in grado di raccogliere dati sul carbonio atmosferico del pianeta, che assorbe la luce di lunghezze d'onda più lunghe di quelle che Hubble può vedere. Wakeford conclude:"Calcolando la quantità di carbonio e ossigeno nell'atmosfera, possiamo imparare ancora di più su dove e come si è formato questo pianeta".
