Telescópio Espacial James Webb ha catturato prove preliminari di un’atmosfera sull’esopianeta LHS 1140 b, situato a 48 anni luce da Terra nella costellazione Cetus. Le osservazioni effettuate nel dicembre 2023 hanno utilizzato due passaggi del pianeta davanti alla sua stella ospite per analizzare la composizione atmosferica. Il pianeta orbita attorno a una nana rossa e si trova all’interno della zona abitabile, una regione dove le temperature possono consentire l’acqua liquida.
Descoberta iniziale e riclassificazione dei pianeti
LHS 1140 b è stato identificato nel 2017 dal progetto MEarth-South, quando gli astronomi lo classificarono come un super-Terra roccioso. Medições più accurato eseguito nel 2023 ha modificato significativamente questa comprensione. Il pianeta ha circa 1,73 volte il raggio della Terra e 5,6 volte la sua massa, con una densità inferiore a quella prevista per un corpo puramente roccioso. Le caratteristiche di Essa hanno portato i ricercatori a stimare che tra il 9% e il 19% della sua massa potrebbe essere costituita da acqua, suggerendo un mondo ricco di oceani.
La riclassificazione del pianeta ha aperto nuove possibilità scientifiche. Invece di un mondo arido e roccioso, LHS 1140 b potrebbe essere un oceano mondiale con caratteristiche potenzialmente abitabili. La trasformazione di Essa nella comprensione del pianeta dimostra come osservazioni più fini rivelino dettagli mai visti negli studi precedenti.
Características della stella ospite e dell’orbita planetaria
La stella LHS 1140 è una nana rossa con solo il 18% della massa di Sol e il 21% del suo raggio. Possui ha più di 5 miliardi di anni e ha una bassa attività stellare, riducendo il rischio di eruzioni che potrebbero distruggere le atmosfere planetarie. Il pianeta completa un’orbita ogni 24,7 giorni e riceve circa il 43% dell’energia che Terra riceve da Sol.
- La stella emette meno dello 0,4% della luminosità solare.
- Il pianeta orbita ad una distanza di circa 0,095 unità astronomiche.
- La stabilità stellare favorisce la conservazione delle atmosfere per miliardi di anni.
Le condizioni di Essas collocano LHS 1140 b nella regione in cui i modelli teorici indicano che potrebbe esistere acqua liquida, rendendolo un obiettivo prioritario per la ricerca sull’abitabilità.
La spettroscopia Análise scarta l’atmosfera di idrogeno puro
James Webb ha utilizzato lo strumento NIRISS per eseguire la spettroscopia di trasmissione, una tecnica che analizza come la luce stellare viene assorbita dall’atmosfera planetaria durante i transiti. I dati di due passaggi sono stati analizzati insieme, rivelando informazioni sulla composizione del gas. 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, indicando prove preliminari ma rilevanti. Le condizioni climatiche globali di Modelos hanno rafforzato l’esclusione delle atmosfere dominate dall’idrogeno, indicando una composizione atmosferica secondaria possibilmente formata dai processi geologici interni del pianeta.
Estrutura Scenario acquatico e oceanico sotto il ghiaccio
L’elevata percentuale di acqua nella massa del pianeta suggerisce un mondo oceanico complesso. Modelos indicano che parte di quest’acqua potrebbe essere congelata in superficie, formando uno strato di ghiaccio, mentre al di sotto esisterebbe un oceano liquido, sotto pressione. A causa della vicinanza di Devido alla stella, il pianeta probabilmente ha una rotazione sincronizzata, con un lato sempre rivolto verso la stella e l’altro permanentemente al buio.
Nella configurazione Nessa, il calore concentrato sul lato diurno potrebbe sciogliere localmente il ghiaccio, creando un oceano circolare al centro della faccia illuminata, circondato dal ghiaccio. Astrônomos chiama questo modello “l’occhio del pianeta”. L’acqua potrebbe rappresentare fino al 19% della massa totale del pianeta, con l’oceano sul lato illuminato che ha dimensioni paragonabili ai più grandi oceani della Terra.
- La pressione atmosferica aiuterebbe a mantenere lo stato liquido in regioni specifiche.
- L’oceano circolare sarebbe circondato da estese calotte glaciali.
- Le condizioni geologiche interne di Processos potrebbero mantenere l’attività termica sul pianeta.
Próximos avanza nella caratterizzazione degli esopianeti
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 atmosferici come l’anidride carbonica o il vapore acqueo. La nuova sessione di osservazione di Cada aiuta a perfezionare i modelli atmosferici e climatici del pianeta.
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, posizionando questo esopianeta come uno dei candidati più promettenti per gli studi sull’abitabilità tra i mondi conosciuti nella zona abitabile.
