WASP-121b è un esopianeta situato a 850 anni luce dalla Terra, orbitando attorno alla sua stella in meno di due giorni, un processo che richiede alla Terra un anno per essere completato. WASP-121b è molto vicino alla sua stella, circa 40 volte più vicino della Terra al Sole. Questa vicinanza è anche la ragione principale della sua temperatura immensamente alta di circa 2, 500 a 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, ha esaminato i dati raccolti dallo spettrografo HARPS ad alta risoluzione. Sono stati in grado di dimostrare che un totale di almeno sette metalli gassosi si trova nell'atmosfera di WASP-121b. I risultati sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Astronomia e astrofisica .

Complessità inaspettata nell'atmosfera dell'esopianeta WASP-121b

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 ipotizzato che i pianeti ultra-caldi abbiano atmosfere piuttosto semplici perché non molti composti chimici complessi possono formarsi con un calore così rovente. Quindi 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 ​​metallo relativamente raro vanadio fossero la causa principale della complessa atmosfera in WASP-121b. Secondo Hoeijmakers, però, questo avrebbe senso solo se un metallo più comune, titanio, mancavano nell'atmosfera. Così Hoeijmakers ei suoi colleghi hanno cercato di trovare un'altra spiegazione. "Ma si è scoperto che avevano ragione, " ammette inequivocabilmente Hoeijmakers. "Con mia grande sorpresa, abbiamo effettivamente trovato forti firme di vanadio nelle osservazioni." Allo stesso tempo, però, mancava il titanio Questo a sua volta ha confermato l'ipotesi di Hoeijmakers.

Metalli vaporizzati

Ma la squadra ha fatto altro, scoperte inaspettate. Oltre al vanadio, hanno scoperto di recente 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, "garantendo così che l'aria sull'esopianeta sia costituita da metalli evaporati, tra l'altro».

Una nuova era nella ricerca sugli esopianeti

Tali risultati dettagliati consentono ai ricercatori di trarre conclusioni sui processi chimici che avvengono su tali pianeti, Per esempio. Questa è una competenza fondamentale per un futuro non troppo lontano, quando più grande, saranno sviluppati telescopi e spettrografi più sensibili. Questi permetteranno agli astronomi di studiare le proprietà di piccoli, pianeti rocciosi più freddi simili alla Terra. "Con le stesse tecniche che usiamo oggi, invece di rilevare solo tracce di ferro gassoso o vanadio, potremo concentrarci sulle firme biologiche, segni di vita come le firme dell'acqua, ossigeno e metano, "dice Hoeijmakers.

La vasta 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 dice Hoeijmakers:"Dopo anni di catalogazione di ciò che è là fuori, ora non stiamo più solo prendendo le misure, " spiega il ricercatore, "ma stiamo davvero cominciando a capire cosa ci mostrano i dati degli strumenti. Come i pianeti assomigliano e differiscono l'uno dall'altro. Allo stesso modo, forse, che Charles Darwin iniziò 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".