A 400 anni luce da noi c’è un esopianeta così unico che fin dal 2009 gli scienziati tentano di saperne di più sulle sue caratteristiche. Si chiama WASP-18 b, è un gigante gassoso massiccio 10 volte Giove e orbita attorno alla sua stella in sole 23 ore.

Finora WASP-18 b era stato osservato con telescopi a terra e nello spazio, come Hubble, Chandra, TESS e Spitzer. Adesso anche il James Webb ha potuto studiarlo, per circa 6 ore, con il suo Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS). Lo strumento è riuscito a identificare vapore acqueo nell’atmosfera del pianeta, presente nonostante le temperature estreme di quasi 2.700 C.

A partire dai dati di Webb, gli scienziati sono anche riusciti a realizzare una mappa della temperatura di WASP-18 b durante il suo transito dietro la stella ospite (evento noto come eclissi secondaria). Nel video seguente, un recap delle osservazioni effettuate con il Webb. Credits: NASA/JPL-Caltech (K. Miller/IPAC)

La mappa della temperatura di WASP-18 b

WASP-18 b ha un lato, noto come lato diurno, sempre rivolto verso la stella, proprio come lo stesso lato della Luna è sempre rivolto verso la Terra. La mappa della temperatura prodotta con i dati di NIRISS mostra un enorme cambiamento di temperatura, fino a 1.000 gradi, dal punto più caldo di fronte alla stella alla linea del terminatore, dove i lati giorno e notte del pianeta si incontrano in un crepuscolo permanente.

Dato quanto è più freddo il pianeta al terminatore, c’è probabilmente qualcosa che impedisce ai venti di ridistribuire in modo efficiente il calore verso il lato notturno. Ma ciò che sta influenzando i venti è ancora un mistero. Una possibile spiegazione è che il pianeta abbia un forte campo magnetico, perché gli effetti magnetici costringono i venti a soffiare dall’equatore del pianeta sopra il polo nord e giù sopra il polo sud, invece che da est a ovest, come altrimenti ci aspetteremmo.

I ricercatori hanno registrato anche cambiamenti di temperatura a diverse altezze degli strati di atmosfera di WASP-18 b. Le variazioni arrivano a centinaia di gradi. ​

Uno spettro che mostra chiaramente l’acqua nell’atmosfera

Il team ha ottenuto lo spettro di emissione termica di WASP-18 b misurando la quantità di luce che emette sulla gamma di lunghezze d’onda 0,85-2,8 micrometri, catturando il 65% dell’energia totale emessa dal pianeta.

WASP-18 b è così caldo sul lato diurno che le molecole di vapore acqueo si spezzerebbero. Il Webb ha osservato direttamente il vapore acqueo anche in quantità relativamente piccole, fatto che testimonia l’alta sensibilità del telescopio e dei suoi strumenti. Le quantità registrate nell’atmosfera di WASP-18 b indicano inoltre che il vapore acqueo è presente a varie altezze.

Insomma, WASP-18 b è decisamente un mondo tutto da scoprire. Oltre a essere uno degli esopianeti più massicci di cui possiamo indagare l’atmosfera, ci dà la possibilità di capire come sistemi planetari con giganti gassosi così vicini alla loro stella possano sussistere, e non solo.

Analizzando lo spettro di WASP-18b, non solo stiamo imparando a conoscere le varie molecole che si possono trovare nella sua atmosfera, ma anche il modo in cui si è formata. Dalle osservazioni di Webb, ad esempio, si vede che la composizione del pianeta è molto simile a quella della sua stella, il che significa che molto probabilmente si è formata dal gas residuo che era presente subito dopo la nascita della stella stessa. Un risultato decisamente importante per avere un quadro chiaro di come esistano strani pianeti come WASP-18 b, che non hanno una controparte nel nostro Sistema Solare.

Lo studio completo è reperibile qui.