Webb della NASA individua nuvole vorticose e grintose su un pianeta remoto

Questa illustrazione mostra le nubi vorticose identificate dal telescopio spaziale James Webb nell'atmosfera dell'esopianeta VHS 1256 b. Il pianeta si trova a circa 40 anni luce di distanza e orbita attorno a due stelle. Le nuvole del pianeta, piene di polvere di silicato, si alzano, si mescolano e si muovono costantemente. Credito: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI) Dettagli completi dell'immagine

In poche ore di osservazioni, il telescopio spaziale ha rivelato un’atmosfera dinamica su un pianeta a 40 anni luce dalla Terra.

I ricercatori che osservano con il telescopio spaziale James Webb della NASA hanno individuato le caratteristiche delle nubi di silicati nell'atmosfera di un pianeta lontano. L'atmosfera si alza, si mescola e si muove costantemente durante le 22 ore della giornata, portando verso l'alto il materiale più caldo e spingendo verso il basso il materiale più freddo. I cambiamenti di luminosità risultanti sono così drammatici che si tratta dell’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 insieme 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 attorno a 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 obiettivo 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 si agitano le nuvole di silicato, le temperature raggiungono i 1.500 gradi Fahrenheit (830 gradi Celsius).

Gli strumenti a bordo del telescopio spaziale James Webb noti come spettrografi, uno sul suo spettrografo nel vicino infrarosso (NIRSpec) e un altro sul suo strumento per il medio infrarosso (MIRI), hanno osservato il pianeta VHS 1256 b. Lo spettro risultante mostra tracce di nubi di silicati, acqua, metano e monossido di carbonio.

All’interno di quelle nuvole, Webb ha rilevato grani di polvere di silicato sia più grandi che più piccoli, che sono mostrati su uno spettro. "I granelli più fini di silicato nella sua atmosfera potrebbero essere più simili a minuscole particelle di 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 nubi 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 trascorsi solo 150 milioni di anni da quando si è formato – e continuerà a cambiare e a raffreddarsi nel corso di miliardi di anni.

In molti modi, il team considera questi risultati come le prime “monete” estratte da uno spettro che i ricercatori vedono come uno scrigno di dati. Hanno appena iniziato a identificarne il contenuto. "Abbiamo identificato i silicati, ma comprendere 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 complessi dati di Webb."

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Sebbene tutte le caratteristiche osservate dal team siano state individuate su altri pianeti altrove nella Via Lattea da altri telescopi, gli altri gruppi di ricerca in genere ne identificano solo uno alla volta. "Nessun altro telescopio ha identificato così tante caratteristiche contemporaneamente per un singolo bersaglio", ha affermato il coautore Andrew Skemer dell'Università della California, Santa Cruz. "Stiamo vedendo molte molecole in un unico spettro di Webb che descrivono in dettaglio le nubi dinamiche e i sistemi meteorologici 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, invece di utilizzare la tecnica del transito o un coronografo per acquisire questi dati.