JWST individua il primo "mondo del vapore" conosciuto

Questa atmosfera di esopianeta sta procedendo a pieno ritmo.

Un pianeta al di là del nostro sistema solare chiamato GJ 9827d ha un'atmosfera composta quasi completamente da molecole di acqua calda, riferiscono gli astronomi nel numero datato 4 ottobre del Journal Letters di Astrofisica.

“Stiamo utilizzando il termine ‘mondo a vapore’”, afferma l'astronomo Ryan MacDonald presso l'Università del Michigan ad Ann Arbor.

GJ 9827d è stato scoperto nel 2017 orbitante attorno a una stella a circa 100 anni luce dalla Terra. Con circa il doppio delle dimensioni della Terra e tre volte la massa della Terra, è un tipo di pianeta chiamato sub-Nettuno (SN: 8/8/22). Mondi come questo sono i più comuni nella galassia, anche se nel nostro sistema solare non ce ne sono.

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Ma sapere solo le dimensioni e la massa del pianeta non è sufficiente per dedurre di cosa sia fatto. Per esaminare cieli di esopianeti, gli astronomi analizzano la luce stellare che filtra attraverso l'atmosfera del pianeta mentre passa davanti alla sua stella madre (SN: 6/7/24).

MacDonald e colleghi hanno utilizzato il telescopio spaziale James Webb per osservare due di tali passaggi, o transiti, di GJ 9827d nel novembre 2023. Il telescopio spaziale Hubble aveva fatto osservazioni simili e aveva visto segni di molecole d'acqua nell'atmosfera del pianeta, come riportato dagli astronomi lo scorso anno. Ma non era sufficiente per capire se l'atmosfera avesse solo un po' di acqua al suo interno, o se fosse un vero mondo di acqua.

Combinando le viste dei due telescopi, è diventato chiaro senza ambiguità che l'atmosfera era quasi interamente composta da acqua. La temperatura del pianeta è di circa 340° Celsius, quindi tutta quell'acqua dovrebbe essere in forma di vapore.

Mondi come questi a vapore “sono stati previsti, ma questa è la prima evidenza osservativa che esistano davvero”, dice Macdonald. “Mi sento come un esploratore di Star Trek.”

Potrebbe non esserci una superficie rocciosa solida sotto i cieli vaporosi del pianeta. In profondità nell'atmosfera, la pressione dall'acqua dovrebbe diventare sufficientemente alta da spingere le molecole d'acqua in forme strane ed esotiche di materia, come fluidi supercritici o ghiacci ad alta pressione e temperatura, dice Macdonald.

Questo rende GJ 9827d un luogo improbabile per trovare vita. Ma studiare la sua atmosfera è una buona pratica per osservare pianeti che potrebbero essere abitabili.

“È la prova del principio che possiamo rilevare atmosfere più pesanti”, dice Macdonald. “Siamo sulla strada giusta per arrivare dove vogliamo essere, astrobiologicamente parlando.”