Non è più una novità che la nostra galassia pullula di esopianeti. Seppur il numero di quelli scoperti e confermati sia alto, c’è ancora molto lavoro da fare nella loro identificazione. Ma non solo! La caratterizzazione della loro struttura e atmosfera è un tassello fondamentale nella comprensione del loro processo evolutivo. Tra i gruppi di ricerca impegnati in esoplanetologia, uno di essi si è concentrato nello studio dell’atmosfera del pianeta WASP-77Ab, a 340 anni luce di distanza da noi.

L’analisi dei dati raccolti dal Telescopio Spaziale Hubble e dai telescopi a terra (ground-based) dell’Osservatorio Gemini, ha reso possibile, per la prima volta, la misura diretta della quantità di acqua e monossido di carbonio nell’atmosfera di un esopianeta.

I limiti di Hubble

Grazie all’Hubble Space Telescope, sono state realizzate moltissime scoperte. Come tutti gli strumenti, però, presenta dei limiti. I ricercatori, guidati dall’assistente professore dell’Arizona State University Micheal Line, non hanno potuto basare la loro raccolta dei dati solo su questo telescopio. Le capacità di Hubble infatti permettono di misurare solo l’acqua (o ossigeno) nell’atmosfera, ma il loro interesse è rivolto anche al monossido di carbonio.

Entra quindi in campo il telescopio Gemini South, dell’omonimo osservatorio in Cile. Grazie ad esso, è possibile rilevare la presenza, e relativa quantità, di diversi gas nell’atmosfera di un esopianeta. In particolare, i dati vengono raccolti dallo spettrometro IGRINS (Immersion GRating INfrared Spectrometer).

L’analisi dello spostamento delle linee nello spettro di assorbimento, fornisce informazioni sulla quantità di gas nell’involucro gassoso dell’esopianeta. Grazie alle misure precise di acqua e monossido di carbonio nell’atmosfera dell’esopianeta studiato, i ricercatori sono stati in grado di stimare la relativa quantità di ossigeno e carbonio. I risultati ottenuti, come afferma Line, sono in linea con le aspettative e simili a quelli della stella attorno a cui il pianeta orbita.

Un aiuto nella ricerca di vita extraterrestre

L’obbiettivo che si prefigge ora il team è analizzare allo stesso modo almeno altri 15 pianeti, creando un campione di misurazioni atmosferiche. Micheal Levi a tal proposito afferma:

“Siamo ora al punto dove possiamo ottenere precisioni di abbondanza di gas paragonabili a quelle dei pianeti del nostro sistema solare. Misurando l’abbondanza di carbonio e ossigeno (e altri elementi) nelle atmosfere di un grande campione di esopianeti, fornisce il contesto necessario per comprendere l’origine e l’evoluzione dei nostri giganti gassosi, Giove e Saturno.”

Ma non è tutto. L’ottenimento di misure così precise sulla quantità del gas in un atmosfera lontana può tornare utile alla ricerca di vita in altri pianeti. Citando nuovamente il principale autore della ricerca

“Questo lavoro rappresenta una dimostrazione pionieristica di come misureremo alla fine i gas di biofirma, come ossigeno e metano, in altri mondi potenzialmente abitabili in un futuro non molto lontano.”

Sicuramente l’avvento di nuovi telescopi contribuirà in maniera significativa alla realizzazione di un catalogo di atmosfere esoplanetarie. Tra questi il contributo più atteso è sicuramente quello del James Webb Space Telescope. Per i telescopi ground-based invece, spicca il Giant Magellan Telescope, la cui ultimazione è prevista attorno al 2029.

Chi è WASP-77Ab?

Il pianeta analizzato dal team internazionale di ricerca si chiama WASP-77Ab. Scoperto nel 2012 grazie al metodo dei transiti, è un “hot-Jupiter” poiché possiede dimensioni confrontabili con il nostro pianeta Giove, seppur trovandosi a una distanza ravvicinata alla stella. Le sue temperature infatti superano i 1090 °C. La distanza dalla Terra è pari a 340 anni luce, circa 3,2×10^15 km! La dimensione di questa classe di pianeti favorisce lo studio della loro atmosfera, contribuendo in maniera significativa alla definizione di teorie sulla formazione planetaria.

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