Come gli astronomi hanno utilizzato James Webb per rilevare il metano nell'atmosfera di un esopianeta
Gli scienziati hanno recentemente annunciato di aver fatto una rara scoperta di metano nell'atmosfera di un esopianeta utilizzando il telescopio spaziale James Webb.
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Gli scienziati hanno utilizzato il telescopio spaziale James Webb per rilevare metano nell'atmosfera di un esopianeta chiamato WASP-80 b. Utilizzando lo strumento NIRCam di Webb, gli scienziati hanno analizzato le lunghezze d'onda assorbite dall'atmosfera del pianeta per determinarne la composizione. Questa scoperta è particolarmente interessante perché il metano è raramente rilevato nelle atmosfere degli esopianeti e potrebbe fornire informazioni sulla composizione atmosferica e sulla presenza di vita extraterrestre. Il prossimo obiettivo della NASA è quello di cercare gas come l'ossigeno e il metano in pianeti simili alla Terra attorno a stelle simili al Sole.
Uno dei sorprendenti poteri del telescopio spaziale James Webb non è solo la capacità di rilevare la presenza di pianeti lontani, ma anche di scrutare le loro atmosfere per vedere di cosa sono composte. Con i telescopi precedenti, ciò era estremamente difficile da fare perché mancavano degli strumenti potenti necessari per questo tipo di analisi, ma gli scienziati che utilizzano Webb hanno recentemente annunciato di aver fatto una rara scoperta di metano nell'atmosfera di un esopianeta.
Gli scienziati hanno studiato il pianeta WASP-80 b utilizzando lo strumento NIRCam di Webb, che è meglio conosciuto come una fotocamera ma ha anche una modalità di spettroscopia senza fessura che permette di separare la luce in ingresso in diverse lunghezze d'onda. Osservando quali lunghezze d'onda mancano perché sono state assorbite dal bersaglio, i ricercatori possono capire di cosa è composto un oggetto - in questo caso, l'atmosfera di un pianeta.
Anche con gli strumenti sensibili di Webb, è ancora difficile rilevare un esopianeta. Questo perché i pianeti sono molto più piccoli e meno luminosi delle stelle, il che li rende quasi impossibili da osservare direttamente. Invece, i ricercatori spesso li rilevano osservando le stelle intorno alle quali orbitano, utilizzando tecniche come il metodo di transito che misura la diminuzione della luminosità di una stella che si verifica quando un pianeta si muove di fronte ad essa.
'Utilizzando il metodo di transito, abbiamo osservato il sistema quando il pianeta si è mosso di fronte alla sua stella dal nostro punto di vista, causando un leggero oscuramento della luce della stella che vediamo', ha spiegato uno degli autori dello studio, Luis Welbanks dell'Università statale dell'Arizona, in una dichiarazione. 'È un po' come quando qualcuno passa davanti a una lampada e la luce si oscura. Durante questo periodo, un sottile anello dell'atmosfera del pianeta intorno al confine tra giorno e notte del pianeta è illuminato dalla stella, e in certi colori di luce in cui le molecole nell'atmosfera del pianeta assorbono la luce, l'atmosfera sembra più densa e blocca più luce stellare, causando un oscuramento più profondo rispetto ad altre lunghezze d'onda in cui l'atmosfera appare trasparente. Questo metodo aiuta scienziati come noi a capire di cosa è fatta l'atmosfera del pianeta osservando quali colori di luce vengono bloccati.'
Quando gli autori hanno utilizzato questo metodo su WASP-80b, hanno trovato prove di presenza di acqua e metano nell'atmosfera del pianeta. Anche i pianeti nel nostro sistema solare come Giove e Saturno hanno metano nelle loro atmosfere, ma questo pianeta è molto più caldo, con una temperatura di oltre 1000 gradi Fahrenheit. Trovare metano in un pianeta di questo tipo, chiamato Giove caldo, è eccitante perché può aiutare gli scienziati a conoscere le atmosfere planetarie e anche perché nonostante sia comunemente presente nelle atmosfere planetarie nel nostro sistema solare, è raramente rilevato nelle atmosfere degli esopianeti.
Potrebbe anche essere rilevante per la ricerca di vita al di là del nostro pianeta. 'Non solo il metano è un gas importante per tracciare la composizione atmosferica e la chimica dei pianeti giganti, ma è anche ipotizzato che sia, in combinazione con l'ossigeno, una possibile firma di biologia', ha detto Wellbanks. 'Uno degli obiettivi principali dell'Osservatorio dei Mondi Abitabili, la prossima missione principale della NASA dopo JWST e Roman, è cercare gas come ossigeno e metano in pianeti simili alla Terra intorno a stelle simili al Sole.'
La ricerca è pubblicata sulla rivista Nature.
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