James Webb: Si suppone che i pianeti superterrestri forniscano inferenze sull’evoluzione della Terra

Dopo che gli strumenti scientifici del James Webb Space Telescope sono stati calibrati con successo, la NASA vuole esaminare due esopianeti caldi nel primo anno, che sono stati classificati come “super-Terre” per le loro dimensioni e composizione rocciosa. Lo ha annunciato giovedì la NASA.

In particolare, gli esopianeti ricoperti di lava 55 Cancri e e LHS 3844 b, che si presume siano in gran parte privi di aria. Secondo la NASA, la geologia dei pianeti sarà studiata utilizzando gli spettrometri ad alta risoluzione del James Webb Telescope. La NASA promette di acquisire nuove conoscenze sulla diversità geologica dei pianeti nella galassia. Allo stesso tempo, gli scienziati sperano di poter trarre conclusioni sull’evoluzione di pianeti rocciosi come la Terra dallo studio di due super-Terre.

Esopianeti ricoperti di lava 55 Cancri e

55 Cancri e è un esopianeta in orbita attorno a una stella simile al sole 55 Cancri A a circa 40 anni luce dalla Terra. 55 Canri e è uno dei cinque esopianeti conosciuti attualmente in orbita. 55 Cancri E è attualmente il più vicino alla stella e orbita a una distanza inferiore a 1,5 milioni di km in 18 ore. Le cose sono diventate molto scomode su questo pianeta. La vicinanza a 55 cancri A provoca temperature superficiali ben al di sopra del punto di fusione dei comuni minerali che formano le rocce. La parte destra del pianeta invece è ricoperta da oceani di lava, scrive la Nasa.

Gli scienziati ritengono che la vicinanza di 55 Cancri e alla stella simile al sole significhi che un lato del pianeta esterno è sempre rivolto verso la stella. Di solito dovrebbe essere la zona più calda lì. Tuttavia, le osservazioni effettuate con il telescopio spaziale Spitzer indicano che non è così.

Renew Ho del Jet Propulsion Laboratory della NASA offre un tentativo di spiegare questo. Lui ei suoi colleghi ritengono che il pianeta abbia un’atmosfera densa e dinamica dominata da ossigeno e azoto. Per catturare l’intervallo di emissione di calore da un esopianeta, lui e il suo team scientifico hanno in programma di studiare lo spettro di emissione termica diurna del pianeta utilizzando le telecamere nel vicino infrarosso (NIRCam) e lo strumento nel medio infrarosso (MIRI) a bordo di James Webb. Se l’atmosfera è 55 Cancri e, questo può essere rilevato con gli strumenti. Gli strumenti hanno la sensibilità e la gamma di lunghezze d’onda necessarie per essere in grado di dire.

Possibilità di pioggia da lava

Tuttavia, c’è un’altra spiegazione per la deviazione della temperatura. È stato fornito dall’astronomo svedese Alexis Brandeker, che lavora all’Università di Stoccolma. Si suggerisce che 55 Cancri e potrebbe non essere correlato alle maree. Simile a Mercurio, il pianeta può ruotare tre volte ogni due orbite (risonanza 3:2), in modo che possa avere un ciclo giorno-notte. Secondo Brandeker, questo spiegherebbe perché la parte più calda è in un posto diverso da quello che dovrebbe essere.

“Proprio come sulla Terra, ci vorrà del tempo prima che la superficie si riscaldi”, spiega. “Il momento più caldo della giornata sarà il pomeriggio invece che a mezzogiorno”. Brandeker vuole anche avvalorare questa ipotesi con l’aiuto della webcam NIRCam di James. A tale scopo, il calore emesso sul lato illuminato del pianeta viene registrato su quattro orbite. Se c’è un’eco 3:2, l’emisfero può essere osservato due volte. Così, durante il giorno, la superficie si riscalderebbe, si scioglierebbe, evaporerebbe e formerebbe una “atmosfera molto sottile” che può essere rilevata da un telescopio spaziale. Questo vapore si raffredda la sera, ricade in superficie e si solidifica di nuovo di notte, è l’ipotesi di Brandeker.

Analisi delle rocce di LHS 3844 b

L’LHS 3844 b ha un aspetto diverso dal 55 Cancri e, ma non per questo meno esotico. Inoltre, orbita attorno alla sua stella a una distanza ravvicinata entro 11 ore. Tuttavia, la sua stella è piccola e piuttosto fredda. Ciò indica che la superficie potrebbe non essersi sciolta. Tuttavia, si ipotizzano temperature superiori a 525 °C. La NASA afferma che le osservazioni con il telescopio Spitzer indicano che LHS 3844 b non ha atmosfera di cui parlare.

Sebbene la superficie con James Webb “non possa essere impostata direttamente”. Tuttavia, la superficie può essere esaminata spettroscopicamente a causa dell’assenza di un’atmosfera misteriosa. In questo modo, le rocce dominanti possono essere identificate da diversi spettri di tipi di roccia, spiega Laura Kreidberg, capo della divisione APEx presso il Max Planck Institute for Astronomy. Per fare ciò, lei e il suo team vogliono registrare lo spettro di emissione termica del lato diurno utilizzando MIR e confrontare gli spettri determinati in questo modo con quelli di rocce conosciute come basalto e granito. Se ci sono vulcani attivi sul pianeta, anche questo può essere dimostrato.

Conclusioni dai pianeti superterrestri alla Terra

Kreidberg ipotizza che i risultati delle osservazioni possano fornire informazioni su quelli di altri pianeti simili alla Terra. I risultati potrebbero anche fornire indizi su “come sarebbe stata la Terra primordiale quando faceva caldo come lo sono oggi questi pianeti”.

(alp)