Gli astronomi hanno determinato per la prima volta la composizione interna di un pianeta distante
Gli esopianeti in disintegrazione, come quello illustrato qui, riversano i loro “visceri” nello spazio in una lunga coda simile a una cometa.
NATIONAL HARBOR, MD. — Per la prima volta, gli astronomi hanno osservato direttamente l’interno di un esopianeta. Un esopianeta a circa 800 anni luce di distanza sta riversando i suoi “visceri” nello spazio, e nuove osservazioni con il James Webb Space Telescope, o JWST, hanno permesso agli astronomi di leggere questi “visceri”, come riportato questa settimana in un incontro della American Astronomical Society.
“Se questo è vero, è super interessante,” dice l’astronoma Mercedez López-Morales dello Space Telescope Science Institute di Baltimora, che non è stata coinvolta nel nuovo lavoro. “Per la prima volta puoi studiare direttamente di cosa è fatto l’interno di un esopianeta. È emozionante.”
Il pianeta, un mondo delle dimensioni di Nettuno chiamato K2 22b, è stato scoperto nel 2015. Il pianeta si trova estremamente vicino alla sua stella, completando un’orbita in appena nove ore. È troppo piccolo per essere rilevato direttamente, ma emette periodicamente nuvole di polvere opaca che formano una coda simile a una cometa, bloccando meno dell’1% della luce della stella ospite.
Gli astronomi hanno presto capito che la polvere era probabilmente magma raffreddato proveniente dall’interno del pianeta. Quella scia di “visceri” planetari ha offerto un’opportunità unica per determinare la composizione chimica del mantello di un esopianeta.
Ottenere informazioni sul mantello di qualsiasi pianeta, anche della Terra, è una sfida, dice il coautore dello studio Jason Wright della Penn State. “Quando la natura ti fa un regalo del genere, devi accettarlo.”
Wright e colleghi hanno osservato K2 22b con il sensibile spettrometro a medio infrarosso del JWST nell’aprile 2024. Diversi minerali nella polvere emettono specifiche lunghezze d’onda di luce, permettendo al team di determinare di cosa è fatto il pianeta.
La polvere non sembra essere ferro puro, che è ciò che gli scienziati si aspetterebbero se il pianeta fosse un nucleo nudo senza mantello o crosta circostante. “C’è ancora carne sulle ossa, per così dire,” ha detto l’astronomo Nick Tusay in una conferenza il 14 gennaio.
Ma qualcosa nella polvere emetteva luce che era difficile collegare a qualsiasi materiale specifico, ha detto Tusay. I ricercatori hanno prima verificato se i granuli di polvere fossero ossido di magnesio e monossido di silicio, che sono previsti nel materiale del mantello. Ma quei minerali non corrispondevano ai dati.
Sorprendentemente, la polvere sembra più simile a ossido nitrico e anidride carbonica provenienti da ghiacci vaporizzati, dice Tusay. “Se è vero, quello che stiamo osservando è una palla di neve che si disintegra,” dice. È difficile da spiegare per un pianeta così vicino alla sua stella. “È semplicemente così strano e inaspettato.” Ha richiesto più tempo di osservazione con il JWST per saperne di più. Lui e il suo team hanno anche riportato i loro risultati in un articolo sottoposto il 14 gennaio a arXiv.org.
López-Morales concorda sul fatto che sono necessarie più osservazioni per confermare la composizione del pianeta. “È molto preliminare, molto promettente, ma sicuramente necessita di più dati,” dice. Osservare il piccolo numero di altri esopianeti in disintegrazione conosciuti sarebbe interessante, anche.
Un pianeta in disintegrazione recentemente scoperto potrebbe essere il miglior punto di partenza. Un pianeta scoperto con il telescopio spaziale TESS in ottobre sta emettendo una nuvola di polvere così grande che si estende per metà attorno alla sua stella ospite in una forma a ferro di cavallo lunga 9 milioni di chilometri, ha riportato l’astronomo Marc Hon del MIT all’incontro del 15 gennaio. Questo è il pianeta in disintegrazione più vicino alla Terra finora scoperto, quindi i suoi contenuti saranno ancora più chiari nei dati del JWST.
“Abbiamo dimostrato di poterlo fare con K2 22b,” dice Tusay. “Questo sarà migliore.”