James Webb trova prove evidenti che il pianeta roccioso 55 Cancri e abbia un'atmosfera

Dopo aver scoperto in precedenza atmosfere attorno a dozzine di pianeti gassosi giganti al di fuori del nostro sistema solare, ora ci sono, finalmente, prove abbastanza convincenti di un'atmosfera attorno a un esopianeta roccioso: 55 Cancri e.

Lo ha annunciato un team internazionale di ricercatori, tra cui scienziati dell'Osservatorio di Leiden e dello SRON. I loro risultati appariranno sulla rivista questa settimana natura.

Circa 55 Cancri E
L'articolo di ricerca riguarda 55 Kankri E. Questo pianeta si trova a circa 41 anni luce dalla Terra e ruota insieme ad altri quattro pianeti attorno alla stella Cancri, simile al sole. 55 Cancri e è circa il doppio della dimensione della Terra, ma leggermente più denso del nostro pianeta. Ciò significa che il pianeta può essere considerato tra le super-Terre. Questi pianeti sono più grandi della Terra, ma più piccoli di Nettuno e sono probabilmente simili nella composizione ai pianeti rocciosi del nostro sistema solare.

Chiusura dell'orbita
55 Cancri e è vicina alla sua stella madre, il che significa che è molto calda e probabilmente ha una superficie fusa. È meglio immaginare questa superficie come un oceano di magma che scorre. Questa orbita ravvicinata può anche garantire che il pianeta abbia un lato diurno e un lato notturno, con il lato diurno che punta sempre verso la stella madre e il lato notturno che punta sempre lontano dalla stella madre.

Atmosfera?
55 Cancri e è stato scoperto effettivamente nel 2011. Da allora i ricercatori si chiedono anche se questo pianeta extrasolare abbia un'atmosfera. Ciò non è ovvio, e certamente non se si considerano le circostanze in cui si trova il 55 Cancri E; Questi non sembrano subito molto utili per il mantenimento dell'atmosfera. Perché, come accennato in precedenza, 55 Cancri e è molto vicino alla sua stella madre, circa 25 volte più vicino di quanto lo sia Mercurio al Sole. Di conseguenza, il pianeta non solo ha una temperatura molto elevata, ma è anche costantemente bombardato dalle radiazioni e dal vento solare provenienti dalla sua stella madre.

James Webb
Ma nuove misurazioni effettuate dal telescopio James Webb ora suggeriscono fortemente che queste condizioni non potrebbero impedire a 55 Cancri e di avere un’atmosfera. I ricercatori sono giunti a questa conclusione dopo aver utilizzato James Webb per misurare la luce infrarossa da 4 a 12 micron proveniente da 55 Cancri e mentre il pianeta orbita attorno alla sua stella madre. I ricercatori erano particolarmente interessati alla luminosità quando il pianeta si trovava dietro la stella madre e, infatti, hanno misurato solo la luminosità della stella madre. Hanno poi misurato anche la luminosità quando il pianeta era vicino alla stella madre, o la luminosità della stella madre e del pianeta insieme. Sottraendo la luminosità misurata quando si trovava a 55 Cancri e dietro la stella madre dalla luminosità misurata quando si trovava a 55 Cancri e accanto alla stella madre, i ricercatori sono stati in grado di determinare la quantità di luce infrarossa a diverse lunghezze d'onda proveniente dal lato diurno. della stella madre. Pianeta, calcola.

Energia termica
I ricercatori hanno trovato la prima indicazione che 55 Cancri e possedessero un’atmosfera esaminando le misurazioni della temperatura basate sull’energia termica, che viene emessa sotto forma di luce infrarossa. Questi hanno rivelato che la temperatura del lato diurno è di circa 1540°C. Si tratta di una temperatura elevata, ma non così elevata come si aspettavano i ricercatori se 55 Cancri e non avesse avuto una (grande) atmosfera. In questo scenario, secondo i loro calcoli, la temperatura diurna dovrebbe raggiungere i 2.200 gradi Celsius. Il fatto che la temperatura sia più bassa sul lato diurno indica la presenza di un'atmosfera in cui l'energia è distribuita dal lato diurno (caldo) a quello notturno (più fresco). L'atmosfera è probabilmente ricca di materiali volatili.

Monossido di carbonio o anidride carbonica
La sua esistenza è supportata anche da altre misurazioni effettuate da Webb. “Vediamo prove di un calo nello spettro tra 4 e 5 micron”, afferma il ricercatore Aaron Bello-Aroff. “Una quantità minore di questa luce raggiunge il telescopio, ciò indica la presenza di un’atmosfera contenente monossido di carbonio o anidride carbonica, che assorbe questa luce”.

Il telescopio spaziale Spitzer ha già esaminato 55 Cancri e e in particolare la questione se questo pianeta extrasolare abbia un'atmosfera. Le osservazioni hanno indicato la presenza di una grande atmosfera composta da materiali volatili. Ma i dati di Spitzer possono essere tradotti anche in un altro modo. In questo scenario alternativo, 55 Cancri e era nudo, fatta eccezione per un sottile strato di roccia evaporata, ricca di elementi come silicio, ferro, alluminio e calcio. Considerate le circostanze in cui si trovò a trovarsi 55 Cancri-E, questo non era certo uno scenario inimmaginabile; Il pianeta è così caldo che si prevede che parte della roccia fusa sulla superficie evapori. Le nuove misurazioni di Webb sono più chiare a questo riguardo. Il notevole calo nello spettro tra 4 e 5 micron non può essere visto su un pianeta senza atmosfera o su un’atmosfera composta solo da roccia vaporizzata. In altre parole, tutto indica che il 55 Cancri E ha una vera atmosfera.

Si sospetta che 55 Cancri e non sia nato con questa atmosfera, ma più o meno l'abbia creata lui stesso. Questo perché i gas, probabilmente monossido e anidride carbonica, emergono dall'interno del pianeta. “La lava può immagazzinare grandi quantità di acqua e anidride carbonica”, afferma il ricercatore Christian van Bochem. “Quindi pensiamo che un oceano di lava potrebbe fungere da serbatoio e fornire continuamente gas all’atmosfera”.