Grazie a una nuova analisi delle osservazioni del telescopio spaziale James Webb, gli astronomi hanno compiuto un piccolo ma significativo passo verso un obiettivo ambizioso: riuscire, un giorno, a prevedere il “meteo” su mondi situati oltre il Sistema solare. Prima di poter elaborare vere e proprie previsioni atmosferiche per gli esopianeti, gli scienziati devono capire quali fenomeni determinino il clima di questi corpi celesti e se le loro condizioni meteorologiche seguano schemi riconoscibili. Un nuovo studio basato sui dati raccolti dal James Webb Space Telescope (JWST) ha analizzato SIMP 0136, un oggetto situato a circa 20 anni luce dalla Terra, individuando due fattori principali alla base delle variazioni osservate nella sua atmosfera: le differenze di temperatura e i cambiamenti nella struttura verticale delle nubi.

Un laboratorio naturale per studiare le atmosfere:

SIMP 0136 non è esattamente un esopianeta, ma una nana bruna. Questi oggetti occupano una posizione intermedia tra i pianeti e le stelle: sono generalmente più massicci dei pianeti, ma non possiedono una massa sufficiente per sostenere la fusione dell’idrogeno, il processo che alimenta le stelle. A differenza di molti esopianeti, però, le nane brune possono essere osservate direttamente. Per questo motivo rappresentano preziosi laboratori naturali per studiare le atmosfere di mondi giganti simili agli esopianeti, senza la difficoltà di dover analizzare corpi molto vicini alla luminosità delle loro stelle.

Tre stati atmosferici ricorrenti:

Per esaminare le variazioni di luminosità di SIMP 0136 durante la sua rotazione, il gruppo di ricerca ha utilizzato una tecnica statistica chiamata analisi delle componenti principali. Questo metodo consente di semplificare grandi quantità di dati e di isolare i modelli responsabili della maggior parte delle variazioni osservate. L’analisi ha rivelato tre stati meteorologici ricorrenti, che entrano ed escono dal campo visivo man mano che l’oggetto ruota. Alcune regioni dell’atmosfera risultano più calde e ricoperte da nubi più sottili. Altre, invece, sono più fredde e caratterizzate da nubi più spesse, che si estendono maggiormente verso gli strati superiori dell’atmosfera. Questi risultati suggeriscono che il “meteo” di SIMP 0136 non sia casuale, ma dipenda da una combinazione riconoscibile di temperatura e distribuzione delle nubi.

Le stesse regole nel corso del tempo:

Individuare configurazioni atmosferiche ricorrenti è soltanto il primo passo. Per arrivare a vere previsioni, gli astronomi devono anche capire se l’atmosfera di un mondo lontano si comporti in modo coerente nel tempo. Nel caso di SIMP 0136, la risposta sembra essere positiva. Secondo Merle Schrader, dottoranda al Trinity College di Dublino e autrice principale dello studio, i fattori che determinano i modelli meteorologici dell’oggetto persistono nel tempo, anche se l’aspetto dettagliato della sua atmosfera cambia dopo più di una dozzina di rotazioni. In altre parole, le singole formazioni nuvolose possono evolversi, ma i meccanismi fondamentali che regolano l’atmosfera sembrano rimanere relativamente stabili.

Non è ancora possibile prevedere il “meteo” di domani:

La tecnica impiegata nello studio non consente ancora di stabilire quali condizioni atmosferiche si verificheranno il giorno successivo su un mondo distante. Tuttavia, può aiutare gli astronomi a individuare rapidamente le principali forze che modellano un’atmosfera, prima di ricorrere a simulazioni computerizzate più complesse e dispendiose. Applicare lo stesso metodo a un numero maggiore di nane brune e di esopianeti giganti potrebbe permettere di confrontare sistemi atmosferici molto diversi e comprendere meglio la varietà dei fenomeni meteorologici presenti al di fuori del Sistema solare. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics il 16 settembre. Link diretto: https://www.aanda.org/component/article?access=doi&doi=10.1051/0004-6361/202660109

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