Il telescopio James Webb rileva segni di atmosfera sull’esopianeta LHS 1140 b distante 48 anni luce

Telescópio Espacial James Webb ha catturato dati sull’esopianeta LHS 1140 b durante due passaggi vicino alla sua stella nel dicembre 2023. Il pianeta orbita attorno a una nana rossa a circa 48 anni luce da Terra, nella costellazione Cetus. Ele si trova all’interno della zona abitabile della stella, dove le temperature potrebbero consentire l’esistenza di acqua liquida.

Le osservazioni di Essas, combinate con precedenti misurazioni di massa e raggio, indicano che LHS 1140 b potrebbe essere un mondo ricco di acqua. Il pianeta è circa 1,73 volte il raggio di Terra e 5,6 volte la sua massa. La densità inferiore a quella prevista per un corpo roccioso puro ha portato i ricercatori a stimare che tra il 9% e il 19% della sua massa potrebbe essere costituita da acqua.

Planeta scoperto nel 2017 ottiene un nuovo profilo con dati aggiornati

LHS 1140 b è stato identificato nel 2017 dal progetto MEarth-South. A quel tempo, gli astronomi la classificarono come una super-Terra rocciosa. Medições più accurato effettuato nel 2023, tuttavia, ha cambiato questa visione. La densità ridotta suggerisce la presenza significativa di acqua, che apre la possibilità di un oceano mondiale.

La stella ospite, LHS 1140, è una nana rossa con il 18% della massa di Sol e il 21% del suo raggio. Ela ha più di 5 miliardi di anni e ha una bassa attività stellare. La stabilità di Essa riduce il rischio di eruzioni che potrebbero distruggere le atmosfere planetarie. Il pianeta completa un’orbita ogni 24,7 giorni.

• La stella emette meno dello 0,4% della luminosità solare.
• Il pianeta riceve circa il 43% dell’energia che Terra riceve da Sol.
• La distanza orbitale è di circa 0,095 UA.

Le condizioni Essas collocano LHS 1140 b nella regione in cui l’acqua potrebbe esistere allo stato liquido, secondo i modelli teorici.

Observações con spettroscopia di trasmissione scarta l’atmosfera di idrogeno

James Webb ha utilizzato lo strumento NIRISS per eseguire la spettroscopia di trasmissione. Tecnica Nessa, la luce della stella attraversa l’atmosfera del pianeta durante il transito. Gases assorbono lunghezze d’onda specifiche, il che consente di identificarne la composizione. I dati di due passaggi sono stati analizzati insieme.

I risultati hanno escluso con elevata confidenza un’atmosfera ricca di idrogeno tipica dei mini-Nettuno. Invece, i segnali sembravano compatibili con lo scattering Rayleigh, un fenomeno associato a molecole leggere come l’azoto. Il livello di confidenza statistica era di 2,3 sigma, che indica prove preliminari ma rilevanti. Le condizioni climatiche globali di Modelos hanno rafforzato l’esclusione delle atmosfere dominate dall’idrogeno.

Importante sarebbe l’eventuale presenza di azoto. Na Terra, questo gas costituisce circa il 78% dell’atmosfera e aiuta a regolare la pressione e la temperatura. Se confermato in LHS 1140 b, indicherebbe un’atmosfera secondaria mantenuta nel tempo, possibilmente formata da processi geologici interni.

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Estrutura di acqua suggerisce che l’oceano sia sotto lo strato di ghiaccio

L’elevata frazione d’acqua nella massa del pianeta porta all’ipotesi di un mondo oceanico. Modelos indicano che parte di quest’acqua potrebbe essere congelata in superficie, formando ghiaccio, mentre al di sotto esisterebbe un oceano liquido, sotto pressione. La configurazione Essa è comune nei corpi con atmosfere dense e temperature moderate.

Grazie alla vicinanza di Devido alla stella, il pianeta probabilmente ha una rotazione sincronizzata. Un lato è sempre rivolto verso la stella e l’altro rimane nell’oscurità. Situazione Nessa, il calore concentrato sul lato giorno potrebbe sciogliere localmente il ghiaccio. Il risultato sarebbe un oceano circolare al centro della faccia illuminata, circondato dal ghiaccio. Astrônomos chiama questo modello “occhio del pianeta”.

• L’acqua potrebbe rappresentare fino al 19% della massa totale.
• L’oceano sul lato illuminato avrebbe dimensioni paragonabili ai grandi oceani terrestri.
• La pressione atmosferica aiuterebbe a mantenere lo stato liquido in regioni specifiche.

Gli scenari Esses dipendono ancora da ulteriori conferme. James Webb rimane in programma per future osservazioni che potrebbero perfezionare i dati.

Estabilidade della stella favorisce il mantenimento di condizioni favorevoli

Diferente di molte nane rosse giovani e attive, LHS 1140 mostra poche variazioni nella sua attività. L’assenza di eruzioni intense registrate riduce l’esposizione del pianeta alle radiazioni nocive. La caratteristica Essa aumenta le possibilità che un’atmosfera, se esiste, si sia mantenuta per miliardi di anni.

Il sistema include un altro pianeta, LHS 1140 c, che è più profondo e roccioso. Durante una delle osservazioni di James Webb, c’è stato un transito simultaneo di questo secondo corpo, che ha fornito dati aggiuntivi per la calibrazione. La combinazione di tutte le informazioni disponibili oggi posiziona LHS 1140 b come uno dei candidati più promettenti per gli studi sull’abitabilità tra gli esopianeti conosciuti nella zona abitabile.

I passi di Próximas cercano la conferma dei gas e del clima

Astrônomos pianifica ulteriori osservazioni con James Webb per aumentare il livello di confidenza dei segnali rilevati. L’obiettivo include la conferma della presenza di azoto e la ricerca di altri componenti, come l’anidride carbonica o il vapore acqueo. La nuova sessione Cada aiuta a perfezionare i modelli atmosferici e climatici.

Il caso di LHS 1140 b evidenzia i progressi nella caratterizzazione dei piccoli esopianeti temperati. Il telescopio continua a fornire dati che ci permettono di distinguere tra diversi tipi di mondi e valutare il loro potenziale per condizioni simili alla Terra.