Riassunto:
Con l'aiuto del telescopio spaziale James Webb, gli astronomi hanno trovato prove evidenti di un'atmosfera su un pianeta extrasolare simile alla Terra primordiale. Il pianeta, chiamato HD 3167b, è un pianeta lavico, ma è troppo freddo per un pianeta lavico e troppo caldo per la vita. In precedenza, i circoli accademici credevano generalmente che l’atmosfera di un pianeta roccioso così vicino a una stella sarebbe stata strappata via dalla radiazione stellare. I risultati rilevanti sono stati completati da un team dell’Università di Chicago e sono stati pubblicati nell’ultimo numero di The Astrophysical Journal Letters.
Mondo di lava HD 3167b appena scoperto. Fonte immagine: sito web ufficiale della NASA
HD 3167b si trova in direzione dei Pesci, a circa 154 anni luce dalla Terra. Ci vogliono solo 0,96 giorni terrestri, meno di 24 ore, per orbitare attorno alla sua stella ospite una volta, ed è bloccato in base alle maree: un lato è sempre rivolto verso la stella e l'altro lato è sempre buio. Calcoli teorici mostrano che la temperatura di equilibrio sul lato soleggiato può raggiungere i 1.786 Kelvin, sufficienti per sciogliere le rocce di silicato.
Il pianeta ha un raggio di circa 1,6 volte quello della Terra e una massa di circa 4,84 volte quella della Terra. È una "super Terra" rocciosa. La sua stella ospite HD 3167 è leggermente più piccola del Sole, ma a causa della sua orbita estremamente vicina, l'intensità della radiazione ricevuta dal pianeta è ancora molto elevata.
Il gruppo di ricerca ha utilizzato lo strumento nel medio infrarosso MIRI del telescopio Webb per misurare la radiazione termica sul lato rivolto verso il sole durante il periodo finestra dell'eclissi secondaria del pianeta. I risultati mostrano che la temperatura di luminosità sul lato diurno è significativamente inferiore alle aspettative teoriche per un pianeta di nuda roccia senza atmosfera. La spiegazione più ragionevole è che l’atmosfera svolga un ruolo di raffreddamento: parte della radiazione stellare viene riflessa indietro, e il flusso atmosferico può anche trasportare calore dal lato diurno a quello in ombra, abbassando così la temperatura di picco sul lato esposto al sole.
Questa scoperta cambia la comprensione delle persone sull'evoluzione dei pianeti fusi. Secondo i modelli precedenti, la radiazione ultravioletta ad alta energia della stella e il vento stellare continueranno a spazzare via il gas esterno del pianeta, rendendo difficile per tali pianeti mantenere la loro atmosfera per lungo tempo. Sulla base di ciò, si ipotizza che l'atmosfera di HD 3167b provenga probabilmente dal pianeta stesso. L'oceano di magma fa evaporare continuamente il materiale roccioso, riempie l'atmosfera superiore e compete con l'azione del vento stellare. È anche il pianeta lavico attualmente noto per ricevere la radiazione stellare più debole, ma presenta prove di un'atmosfera.
Il team ha inoltre ricordato di aver trovato solo prove evidenti dell'esistenza dell'atmosfera, non una conferma definitiva. La composizione chimica dell'atmosfera non può essere determinata con precisione e sono necessarie ulteriori osservazioni spettroscopiche Webb per distinguerla.
Poiché la Terra primitiva miliardi di anni fa era anche un mondo pieno di magma, i pianeti di lava sono considerati "modelli" per la Terra primordiale. Osservare come HD 3167b trattiene la sua atmosfera ci aiuterà a comprendere il processo attraverso il quale la giovane Terra si è gradualmente raffreddata nel suo ambiente caldo, creando le condizioni per l’emergere di acqua liquida sulla superficie.
Tuttavia, i ricercatori hanno sottolineato che, anche se l'atmosfera porta via parte del calore, il lato diurno del pianeta è ancora abbastanza caldo da sciogliere le rocce e non dispone di un ambiente in cui possa vivere la vita conosciuta.
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