I mini-Nettuno rappresentano una delle categorie di esopianeti più studiate degli ultimi anni, soprattutto per le loro atmosfere dense e difficili da interpretare. Un nuovo lavoro dell’Università di Chicago, basato sui dati del telescopio Webb, offre ora un elemento utile per comprenderne la natura: la presenza di particelle di fuliggine prodotte da reazioni chimiche ad alta pressione, simili a quelle che avvengono nei motori diesel terrestri.
L’ipotesi nasce da un dettaglio ricorrente nelle osservazioni: analizzando gli spettri raccolti da Webb, gli astronomi hanno notato che molte atmosfere di mini-Nettuno risultano sorprendentemente prive di caratteristiche, come se un materiale assorbisse la luce in modo uniforme. Per Jeehyun Yang, primo autore dello studio, la spiegazione sembrerebbe trovarsi negli strati profondi di questi pianeti: le loro atmosfere, molto più dense di quella terrestre, raggiungono pressioni e temperature tali da innescare reazioni chimiche simili a quelle delle camere di combustione. In queste condizioni, molecole di carbonio, idrogeno e ossigeno possono aggregarsi in strutture complesse chiamate idrocarburi policiclici aromatici, minuscoli “favi” di carbonio che costituiscono la base della fuliggine. Una volta formate, le particelle risalgono verso gli strati superiori, generando una foschia scura e compatta che rende l’atmosfera quasi impenetrabile agli strumenti.
Il carattere interdisciplinare dello studio emerge con chiarezza nelle parole di Yang: «E’ la prima volta che qualcuno applica l’ingegneria chimica al campo dello studio degli esopianeti. Penso che sia un ottimo caso di studio che mostra perché avere persone di ogni diverso background può aiutarci a districare questi misteri». La chimica dei motori, applicata a mondi a centinaia di anni luce da noi, contribuisce infatti a spiegare perché molte atmosfere appaiano così opache e cosa si nasconda dietro quei profili spettrali difficili da interpretare.
La quantità e la composizione della fuliggine potrebbero diventare un nuovo strumento per ricostruire la storia dei mini-Nettuno e i processi che ne modellano l’atmosfera. La proporzione tra carbonio e ossigeno nelle particelle, in particolare, offre indicazioni utili sulla loro formazione e sulla posizione in cui questi pianeti si sono originati all’interno del loro sistema. Lo studio fornisce così un ulteriore elemento interpretativo per le osservazioni del telescopio Webb e conferma il ruolo crescente degli approcci interdisciplinari nello studio dei pianeti extrasolari, un ambito in cui chimica, ingegneria e astrofisica convergono in modo sempre più significativo.
👉 Seguici anche sul nostro canale WhatsApp! 🚀Immagine in alto: molti pianeti nell’universo potrebbero essere coperti da nuvole di fuliggine: secondo un nuovo studio dell’Università di Chicago, alte temperature e pressioni schiaccianti su questi pianeti potrebbero combinarsi per creare ‘fabbriche di fuliggine’, simili ai motori a combustione qui sulla Terra, che avvolgono i pianeti nello smog. Illustrazione di Louise Lerner.