I ricercatori che osservano con il telescopio spaziale James Webb della NASA hanno individuato le caratteristiche delle nuvole di silicato nell’atmosfera di un pianeta lontano. L’atmosfera è in costante aumento, miscelazione e movimento durante la sua giornata di 22 ore, portando il materiale più caldo verso l’alto e spingendo verso il basso il materiale più freddo. I cambiamenti di luminosità risultanti sono così drammatici che è l’oggetto di massa planetaria più variabile conosciuto fino ad oggi. Il team, guidato da Brittany Miles dell’Università dell’Arizona, ha anche effettuato rilevamenti straordinariamente chiari di acqua, metano e monossido di carbonio con i dati di Webb e ha trovato prove di anidride carbonica. Questo è il maggior numero di molecole mai identificate tutte in una volta su un pianeta al di fuori del nostro sistema solare:
Catalogato come VHS 1256 b, il pianeta si trova a circa 40 anni luce di distanza e orbita non una, ma due stelle per un periodo di 10.000 anni. “VHS 1256 b è circa quattro volte più lontano dalle sue stelle di quanto Plutone lo sia dal nostro Sole, il che lo rende un ottimo bersaglio per Webb“, ha detto Miles. “Ciò significa che la luce del pianeta non è mescolata con la luce delle sue stelle.” Più in alto nella sua atmosfera, dove le nuvole di silicato si agitano, le temperature raggiungono i 1.500 gradi Fahrenheit (830 gradi Celsius).
All’interno di quelle nuvole, Webb ha rilevato granelli di polvere di silicato sia più grandi che più piccoli, che sono mostrati su uno spettro . “I grani di silicato più fini nella sua atmosfera possono essere più simili a minuscole particelle nel fumo“, ha osservato la coautrice Beth Biller dell’Università di Edimburgo in Scozia. “I granelli più grandi potrebbero essere più simili a particelle di sabbia molto calde e molto piccole.”
VHS 1256 b ha una gravità bassa rispetto alle nane brune più massicce, il che significa che le sue nuvole di silicati possono apparire e rimanere più in alto nella sua atmosfera dove Webb può rilevarle. Un altro motivo per cui i suoi cieli sono così turbolenti è l’età del pianeta. In termini astronomici, è piuttosto giovane. Sono passati solo 150 milioni di anni da quando si è formato e continuerà a cambiare e raffreddarsi per miliardi di anni.
Per molti versi, il team considera questi risultati come le prime “monete” estratte da uno spettro che i ricercatori considerano uno scrigno di dati. Per molti versi, hanno solo iniziato a identificarne il contenuto. “Abbiamo identificato i silicati, ma capire meglio quali dimensioni e forme dei grani corrispondono a tipi specifici di nuvole richiederà molto lavoro aggiuntivo”, ha affermato Miles. “Questa non è l’ultima parola su questo pianeta: è l’inizio di uno sforzo di modellazione su larga scala per adattare i dati complessi di Webb”.
Sebbene tutte le caratteristiche osservate dal team siano state individuate su altri pianeti altrove nella Via Lattea da altri telescopi, altri team di ricerca in genere ne hanno identificate solo una alla volta. “Nessun altro telescopio ha identificato così tante caratteristiche contemporaneamente per un singolo bersaglio“, ha detto il coautore Andrew Skemer dell’Università della California, Santa Cruz. “Stiamo vedendo molte molecole in un singolo spettro da Webb che descrivono in dettaglio i sistemi meteorologici e nuvolosi dinamici del pianeta.”
Il team è giunto a queste conclusioni analizzando i dati noti come spettri raccolti da due strumenti a bordo di Webb, il Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) e il Mid-Infrared Instrument (MIRI). Poiché il pianeta orbita a una distanza così grande dalle sue stelle, i ricercatori sono stati in grado di osservarlo direttamente, piuttosto che utilizzare la tecnica del transito o un coronografo per acquisire questi dati.
Ci sarà molto altro da imparare su VHS 1256 b nei mesi e negli anni a venire mentre questo team – e altri – continueranno a setacciare i dati infrarossi ad alta risoluzione di Webb. “C’è un enorme ritorno su una quantità molto modesta di tempo del telescopio“, ha aggiunto Biller. “Con solo poche ore di osservazione, abbiamo quello che sembra un potenziale infinito per ulteriori scoperte”.
Cosa potrebbe accadere a questo pianeta tra miliardi di anni? Dal momento che è così lontano dalle sue stelle, col tempo diventerà più freddo e il suo cielo potrebbe passare da nuvoloso a sereno. I ricercatori hanno osservato VHS 1256 b come parte del programma Early Release Science di Webb , progettato per aiutare a trasformare la capacità della comunità astronomica di caratterizzare i pianeti e i dischi in cui si formano.
Il documento del team, intitolato “The JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems II: A 1 to 20 Micron Spectrum of the Planetary-Mass Companion VHS 1256-1257 b”, sarà pubblicato su The Astrophysical Journal Letters il 22 marzo .
Il James Webb Space Telescope è il principale osservatorio di scienze spaziali del mondo. Webb risolverà i misteri nel nostro sistema solare, guarderà oltre i mondi lontani attorno ad altre stelle e sonderà le misteriose strutture e origini del nostro universo e il nostro posto in esso. Webb è un programma internazionale guidato dalla NASA con i suoi partner, l’ESA (Agenzia spaziale europea) e l’Agenzia spaziale canadese.
Fonte: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-spots-swirling-gritty-clouds-on-remote-planet
