Il telescopio Webb continua a ‘svelare’ l’Universo e conferma ciò che era solo una teoria: l’atmosfera di un esopianeta con rotazione sincrona attorno alla propria stella presenta differenze tra il lato diurno e quello notturno.
Nella meccanica celeste, può capitare che un corpo orbitante abbia la durata del giorno identica a quella dell’anno. Un esempio vicino è la Luna, il tempo per compiere una rotazione su se stessa corrisponde a quello che impiega per fare un giro intorno alla Terra: circa 29,5 giorni. L’effetto più evidente di questa condizione, chiamata ‘rotazione sincrona’ o ‘blocco mareale’, è che la Luna, a guardarla, ci mostra sempre lo stesso versante.
La rotazione sincrona della Luna non è affatto una rarità , tutte le grandi lune del Sistema Solare sono in rotazione sincrona con i pianeti a cui sono legate. Questa condizione riguarda anche corpi più grandi, esistono infatti pianeti che sono in rotazione sincrona con la loro stella madre. Nel nostro sistema non ce ne sono, ma con sorpresa ne abbiamo trovati parecchi in altri sistemi planetari, anzi è una caratteristica che scopriamo sempre più di frequente.
Che succede a un pianeta che ha una metà dov’è sempre giorno e l’altra dov’è sempre notte, dove un versante brucia in luce continua e l’altro è condannato a un gelido buio?
Capirlo è complicato, ma da quasi due decenni la spettroscopia di trasmissione ci sta restituendo grandi quantità d’informazioni sulla composizione e le caratteristiche delle atmosfere dei pianeti extrasolari, inclusi quelli in rotazione sincrona.
Il telescopio spaziale James Webb ha effettuato nuove scansioni all’infrarosso per analizzare proprio l’atmosfera di uno di questi, situato a circa 700 anni luce da qui: Wasp-39 b (chiamato anche ‘Bocaprins’).
E’ un ‘gioviano caldo’, grande più o meno come Saturno, che ha già catturato l’attenzione degli studiosi per la presenza di una corposa atmosfera in piena attività fotochimica, come dimostra la presenza di anidride solforosa, un gas finora mai rilevato su altri esopianeti e frutto dell’interazione con la luce proveniente stella madre.
Wasp-39 b sembra offrire condizioni ottimali per studiare l’atmosfera di un pianeta in rotazione sincrona e infatti non è la prima volta che il Webb punta i suoi occhi elettronici in quella direzione.
Stavolta si è concentrato soprattutto nella zona di confine tra i due versanti, detta del ‘terminatore’. Le osservazioni hanno diviso questa zona in due ipotetiche metà , una è quella dove il giorno sfuma nella notte, dove sembra di stare sempre tra il tramonto e il crepuscolo; l’altra è il contrario, bloccata eternamente nel momento che qui chiameremmo aurora, o alba.
Nel primo caso, il terminatore ‘serale’ ha mostrato di possedere una temperatura di 800 gradi Celsius, mentre quello ‘mattutino’ di 600. Inoltre la zona ‘mattutina’ presenta una quantità di nuvole superiore.
Con una differenza termica di ben 200 gradi, che ruolo gioca la differente quantità di nuvole?
Non abbiamo ancora risposte certe, è ciò che i ricercatori vogliono capire unendo queste nuove misurazioni ad altre già in loro possesso sull’atmosfera di Wasp-39b.
Sappiamo che il pianeta ruota molto vicino alla sua stella, i gas bollenti della zona diurna, spinti da potenti correnti equatoriali, si spostano verso quella notturna per freddarsi: ecco perché, di base, il terminatore ‘crepuscolare’ è più caldo. Il processo di spostamento opposto invece porta il freddo, i gas gelidi si spostano dal versante notturno verso il terminatore ‘diurno’, riducendo notevolmente la temperatura dell’atmosfera locale. Un’ipotesi che trova conferma nello spessore dell’atmosfera, che appare più gonfia per l’espansione termica dei gas nella parte del terminatore ‘crepuscolare’.
Wasp-39 b è solo uno dei gioviani caldi che verranno osservati dal telescopio spaziale James Webb nell’à mbito del programma ‘3969’ , che investigherà le atmosfere di esopianeti come Kepler-12, Wasp-52, Hat-P 65 e Ta-Wasp-52.
Immagine in alto: Ricostruzione ipotetica dell’esopianeta Wasp-39 b, basata sulle attuali conoscenze.
Crediti: Nasa, Esa, Csa, Joseph Olmsted (StScI)
