Il meteo all’interno del nostro Sistema Solare è difficile da tracciare. Ma ancora più difficile da tracciare è il meteo al di fuori del nostro Sistema Solare. Utilizzando tutte e quattro le unità del telescopio dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO) del Very Large Telescope (VLT), un team di ricercatori ha osservato il meteo su WASP-121b, o Tylos, un esopianeta a circa 900 anni luce di distanza, identificando per la prima volta gli strati della sua atmosfera.
Riportando i loro risultati in uno studio su Nature, il team ha identificato tre strati di venti turbolenti e carichi di sostanze chimiche — carichi di elementi come ferro, sodio, idrogeno e titanio — gettando le basi per futuri studi su mondi lontani. “L’atmosfera di questo pianeta si comporta in modi che sfidano la nostra comprensione di come funziona il meteo — non solo sulla Terra, ma su tutti i pianeti,” ha detto Julia Victoria Seidel, autrice dello studio e ricercatrice presso l’Osservatorio Europeo Australe, secondo un comunicato stampa. “Sembra qualcosa uscito dalla fantascienza.”
Una Scoperta da Fantascienza
WASP-121b non è affatto come la Terra. Per prima cosa, l’esopianeta è un gigante gassoso senza una superficie solida, composto da nuvole turbolente. Inoltre, orbita attorno alla stella WASP-121 a una tale vicinanza che il lato dell’esopianeta che è sempre rivolto verso la stella è rovente, raggiungendo temperature di circa 3.320 gradi Fahrenheit e oltre.
Osservando l’esopianeta con tutte e quattro le unità del telescopio VLT contemporaneamente, il team di ricercatori è stato in grado di osservare la struttura dell’atmosfera di WASP-121b. In particolare, hanno trovato uno strato inferiore di venti carichi di ferro, uno strato intermedio di venti carichi di sodio e uno strato superiore di venti carichi di idrogeno.
Lo strato intermedio, una corrente a getto che attraversa il lato rovente di WASP-121b, “ruota il materiale attorno all’equatore del pianeta, mentre un flusso separato a livelli più bassi dell’atmosfera sposta il gas dal lato caldo al lato più fresco,” ha detto Seidel nel comunicato. “Anche gli uragani più forti del Sistema Solare sembrano calmi in confronto.” Secondo il comunicato stampa, lo studio rappresenta la prima volta che i ricercatori hanno visto e separato i specifici strati dell’atmosfera di un esopianeta e la prima volta che hanno studiato questa specifica struttura in qualsiasi atmosfera, sia all’interno del nostro Sistema Solare che al di fuori. “Quello che abbiamo trovato è stato sorprendente,” ha detto Seidel nel comunicato. “Questo tipo di clima non è mai stato visto prima su nessun pianeta.”
Esponendo Atmosfere Aliene
Una singola unità del telescopio VLT può osservare oggetti che sono quattro miliardi di volte più deboli di quelli che possiamo osservare noi stessi senza un telescopio, e tutte e quattro le unità del telescopio VLT possono catturare oggetti molto più deboli di così quando sono combinate. Pertanto, il team si è rivolto a ESPRESSO, uno strumento collegato al VLT che consolida le capacità di tutte e quattro le unità del telescopio. Catturando quattro volte la luce di una qualsiasi delle unità del telescopio, ESPRESSO consente al VLT di trovare oggetti molto più deboli, come WASP-121b, e i venti chimici che sferzano all’interno della sua atmosfera. “Il VLT ci ha permesso di sondare tre diversi strati dell’atmosfera dell’esopianeta in un colpo solo,” ha detto Leonardo A. dos Santos, un altro autore dello studio e ricercatore presso lo Space Telescope Science Institute di Baltimora, secondo il comunicato. “È il tipo di osservazione che è molto difficile da fare con i telescopi spaziali, evidenziando l’importanza delle osservazioni da terra degli esopianeti.”
Espandendo la Ricerca
Anche nel livello più basso dell’atmosfera di WASP-121b sono state identificate tracce di titanio, riportate in uno studio correlato su Astronomy & Astrophysics. “È davvero sbalorditivo che siamo in grado di studiare dettagli come la composizione chimica e i modelli meteorologici di un pianeta a una distanza così vasta,” ha detto Bibiana Prinoth, un’altra autrice dello studio e studentessa presso l’Università di Lund in Svezia e presso l’Osservatorio Europeo Australe, nel comunicato. Per trovare altri esopianeti, il team sta già guardando a telescopi più grandi, come l’Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO, che è previsto per iniziare le osservazioni scientifiche nel 2028. “L’ELT sarà un punto di svolta per lo studio delle atmosfere degli esopianeti,” ha detto Prinoth nel comunicato. “Questa esperienza mi fa sentire come se fossimo sull’orlo di scoprire cose incredibili che ora possiamo solo sognare.”