Webb identifica un mondo freddo e potenzialmente abitabile nella costellazione della Balena

I dati forniti dal telescopio spaziale fiammeggiante hanno rivelato che questo mondo, situato solo 48 anni luce fa, è ricco di acqua e ha una composizione simile a quella della Terra.

LHS 1140b.LHS 1140b.

L'esopianeta modellato LHS 1140 b potrebbe essere un mondo completamente ricoperto di ghiaccio come Europa, la luna di Giove; o un mondo freddo con un oceano a forma di Diana e un'atmosfera nuvolosa (al centro). Ha 1,7 volte la dimensione della Terra (derecha) ed è l’esopianeta più promettente in una zona abitabile nella nostra ricerca dell’acqua più liquida nel sistema solare. Crediti: Benoît Gougeon, UdeM.

Quando scoperto l'esopianeta LHS 1140 b, gli astronomi hanno avanzato l'ipotesi che potesse trattarsi di un mini-Nettuno —cioè un pianeta prevalentemente gassoso, ma più piccolo di Nettuno—. Tuttavia, dopo aver analizzato gli ultimi dati del telescopio spaziale James Webb e averli combinati con i dati di Spitzer, Hubble e TESS, gli scienziati sono giunti a una conclusione diversa.

Palla di neve

La nuova indagine, diretta da Charles Cadieux dell'Università di Montreal (UdeM), sotto la supervisione del professor René Doyon, ha riportato nuove stime della massa e della radio di LHS 1140 b con eccezionale precisione: 1,7 volte la dimensione della Tierra y 5,6 volte la sua massa.

Ciò è stato possibile grazie ad un periodo di osservazione discrezionale ottenuto con il Webb lo scorso dicembre, durante il quale sono stati osservati i transiti dell'esopianeta con lo strumento NIRISS (Imager nel vicino infrarosso e spettrografo senza fessura), costruito dal Canada.


L’analisi di queste osservazioni ha in gran parte escluso lo scenario mini-Nettuno a causa di test che suggeriscono che LHS 1140 è un superlivello che potrebbe persino avere un’atmosfera ricca di azoto. Se questo risultato fosse confermato, sarebbe il primo pianeta conosciuto a mostrare segni di un’atmosfera secondaria.

Stime basate su tutti i dati accumulati rivelano, inoltre, che LHS 1140 b è meno denso del previsto per un pianeta roccioso con una composizione simile a quella di Tierra, il che suggerisce che tra il 10% e il 20% della sua massa potrebbe essere costituito da d'acqua. Ciò lo rende un candidato convincente per essere un mondo acquatico, probabilmente simile a una palla di neve o a un pianeta ghiacciato con un oceano liquido circolare nell’area della superficie che è sempre rivolta verso la stella ospite, a causa della prevista rotazione sincrona del pianeta. —.

Posizione nel cielo dell'esopianeta LHS 1140b, nella costellazione della Cetus (o la Ballena).

“Tra tutti gli esopianeti modellizzati attualmente conosciuti, LHS 1140 b potrebbe essere la nostra migliore opportunità per confermare indirettamente la presenza di acqua liquida sulla superficie di un mondo extraterrestre nel nostro sistema solare”, ha affermato Cadieux.

¿Un mondo con la vita?

Sebbene questo fosse ancora un risultato preliminare, la presenza di un’atmosfera ricca di azoto in LHS 1140 suggerisce che il pianeta abbia mantenuto un’atmosfera sostanziale, che crea condizioni favorevoli per la presenza di acqua liquida.

Secondo i modelli attuali, se questo esopianeta avesse un’atmosfera simile a quella di La Tierra, sarebbe una palla di neve con un oceano di circa 4.000 km di diametro. La temperatura superficiale al centro di questo oceano extraterrestre a forma di Diana potrebbe raggiungere anche i 20°C.

La potenziale atmosfera di LHS 1140, grazie alle sue condizioni favorevoli per l'acqua liquida, offre un'opportunità unica per studiare un mondo che potrebbe ospitare la vita, data la sua posizione nella zona abitabile della sua stella e la probabilità che abbia un'atmosfera capace di trattenere riscaldarlo e mantenere un clima stabile.

Future osservazioni e conferme

Per confermare la presenza e la composizione dell'atmosfera di LHS 1140 distinguendo tra la scena della palla di neve e il pianeta oceanico, sono necessarie ulteriori osservazioni. Il gruppo di ricerca ha evidenziato la necessità di osservare più transiti ed eclissi con Webb, concentrandosi su un segnale specifico che potrebbe rivelare la presenza di anidride carbonica. Questa caratteristica è fondamentale per comprendere la composizione dell’atmosfera e rilevare possibili gas invernali che potrebbero indicare condizioni di abitabilità su questo esopianeta.

«La rilevazione di un'atmosfera simile a quella della Terra su un pianeta modellizzato porta al limite le capacità del telescopio James Webb. È fattibile; Abbiamo solo bisogno di molto tempo di osservazione”, ha dichiarato il professor Doyon. «L'attuale indicazione di un'atmosfera ricca di azoto dovrà essere confermata da altri dati. Avremo bisogno di almeno un ulteriore anno di osservazioni per confermare che LHS 1140 b abbia un’atmosfera e probabilmente tre o più anni per rilevare l’anidride carbonica”.

Ciò è dovuto al fatto che la visibilità di LHS 1140 b con il Webb è limitata e perché sono possibili solo un massimo di otto periodi di osservazione all'anno. Ma se fosse possibile stabilire la presenza di un’atmosfera e, indirettamente, di acqua liquida sulla sua superficie, varrebbe la pena dedicare tempo all’osservazione di LHS 1140 in futuro!

Lo studio presso l'Università di Montreal è disponibile sul server di prestampa arXiv presto sarà pubblicato Le lettere del diario astrofisico.

Fonte: UdeM. Edizione: deputato.

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