Nuove osservazioni da Telescópio Espacial James Webb (JWST) indicano che l’esopianeta TRAPPIST-1e, considerato uno dei mondi più simili a Terra, potrebbe non avere un’atmosfera. I primi Sinais di metano rilevati nel 2023 sono stati reinterpretati come contaminazione della stella ospite. Lo studio, pubblicato il 3 novembre sulla rivista The Astrophysical Journal Letters, evidenzia la necessità di ulteriori dati per confermare la presenza di un eventuale involucro gassoso.
Il pianeta orbita nella zona abitabile della nana rossa TRAPPIST-1, a 40 anni luce da Terra. La posizione Sua consente temperature compatibili con l’acqua liquida sulla superficie, ma solo se è presente un’atmosfera per trattenere il calore e proteggere dalle radiazioni.
- TRAPPIST-1e ha dimensioni e massa vicine a quelle di Terra.
- Riceve un’intensa radiazione ultravioletta dalla stella, che accelera la distruzione delle molecole.
- Le osservazioni hanno avuto luogo durante quattro transiti nel 2023 con lo strumento NIRSpec.
JWST Osservazioni iniziali
JWST ha catturato le variazioni della luce stellare durante i transiti di TRAPPIST-1e. Inicialmente, i dati suggerivano un’atmosfera ricca di azoto con tracce di metano, simile a quella di Titã, luna di Saturno.
I segnali variavano tra i transiti. Isso indicava un’interferenza da parte della stella TRAPPIST-1, una nana rossa fredda dove molecole come il metano si formano naturalmente.
I ricercatori hanno escluso atmosfere dense dominate da idrogeno o anidride carbonica, come in Vênus o Marte.
Contaminazione stellare sotto i riflettori
Sukrit Ranjan, di Universidade di Arizona, ha condotto l’analisi che mette in dubbio le prove del metano. Ele spiega che la stella può produrre gli stessi segnali osservati.
Le radiazioni ultraviolette distruggono il metano in TRAPPIST-1e migliaia di volte più velocemente che in Titã. Sulla luna di Saturno il gas persiste per milioni di anni; sull’esopianeta durerebbe solo 200mila anni.
Processi geologici come il vulcanismo o il rilascio di ghiaccio non sarebbero in grado di sostituire il metano nella quantità necessaria.
https://twitter.com/konstructivizm/status/1991962318909964570?ref_src=twsrc%5EtfwI modelli simulano scenari improbabili
Le simulazioni hanno testato la fattibilità di un’atmosfera di tipo Titã in TRAPPIST-1e.
Anche in condizioni favorevoli, il metano si dissiperebbe rapidamente senza un continuo rifornimento.
Il mantenimento dei livelli rilevati richiederebbe un’attività vulcanica globale estrema o un costante riemergere planetario, scenari considerati non plausibili.
I risultati rafforzano il fatto che il segnale del metano probabilmente proviene dalla stella, non dal pianeta.
Durata di vita limitata del metano
In Titã, il metano sopravvive da 10 a 100 milioni di anni grazie alla bassa radiazione.
TRAPPIST-1e riceve dosi molto maggiori di ultravioletti a causa della sua vicinanza alla stella attiva.
Qualsiasi metano atmosferico scomparirebbe in circa 200.000 anni.
Prossimi passi nelle osservazioni
Gli scienziati pianificano osservazioni di doppi transiti, quando TRAPPIST-1e e TRAPPIST-1b (senza atmosfera) attraversano insieme la stella.
Il confronto separerà i segnali stellari da quelli planetari.
La missione Pandora della NASA, lanciata nel 2026, osserverà stelle e pianeti simultaneamente per ridurre la contaminazione.
Altri 15 transiti di TRAPPIST-1e sono previsti al JWST.
Sfide con le nane rosse
Stelle come TRAPPIST-1 sono abbastanza fredde da formare molecole nella propria atmosfera. Isso complica il rilevamento delle atmosfere planetarie.
JWST opera al limite di sensibilità per i pianeti delle dimensioni di Terra.
TRAPPIST-1e rimane tra i migliori candidati per i mondi abitabili, ma la questione prioritaria ora è confermare l’eventuale atmosfera.
Ranjan sottolinea che, se esistesse un involucro gassoso, il pianeta sarebbe abitabile, ma i dati attuali non consentono di confermarlo.
Prospettive future del sistema
Il sistema TRAPPIST-1 ha sette pianeti rocciosi compatti. TRAPPIST-1e è il quarto dalla stella.
Precedenti osservazioni hanno escluso la presenza di atmosfere sui pianeti più interni.
Tecniche come i doppi transiti promettono di chiarire i segnali confusi.
Nonostante le incertezze, l’esopianeta rimane una priorità nelle ricerche di mondi simili a Terra.
Implicazioni per la ricerca della vita
La presenza di un’atmosfera è essenziale per l’acqua liquida e la protezione dalle radiazioni.
I segnali del metano in Terra sono collegati a processi biologici.
Nel caso di TRAPPIST-1e, l’origine stellare riduce l’ottimismo iniziale.
Nuove missioni e osservazioni affineranno la comprensione degli esopianeti nelle zone abitabili.
TRAPPIST-1e esemplifica le sfide nella caratterizzazione di mondi lontani con la tecnologia attuale.