Scritto: Venerdì, 12 Marzo 2021 12:46 Ultima modifica: Sabato, 13 Marzo 2021 07:00

L'esopianeta GJ 1132 b è alla sua seconda atmosfera


Gli scienziati che utilizzano il telescopio spaziale Hubble hanno trovato prove che il pianeta extrasolare GJ 1132 b potrebbe aver perso la sua atmosfera originale, guadagnandone una seconda rifornita dall'attività vulcanica.

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L'esopianeta GJ 1132 b è alla sua seconda atmosfera
Crediti: NASA, ESA, and R. Hurt (IPAC/Caltech)

Lo studio sarà pubblicato su The Astronomical Journal.

 

Da sub-nettuno a terrestre

GJ 1132 b orbita attorno ad una nana rossa a 41 anni luce di distanza. Ha la stessa età della Terra ed ora è roccioso, con una pressione atmosferica alla superficie, stimata, simile a quella terrestre ma è inospitale. È troppo caldo per avere acqua allo stato liquido superficiale ed essere abitabile perché orbita troppo vicino alla stella Gliese 1132, bloccato in rotazione sincrona (cioè mostra la stessa faccia alla sua stella madre come la Luna fa con la Terra). Tuttavia, non deve essere stato sempre così. Si ipotizza che in origine il pianeta fosse nato come sub-nettuniano, circondato da un denso incolucro di idrogeno ed elio ma abbia perso rapidamente la sua densa atmosfera primordiale a causa dell'intensa radiazione della calda e giovane stella madre. Quindi, l'intero pianeta sarebbe stato ridotto, in breve tempo, ad un nucleo nudo delle dimensioni della Terra (il mondo roccioso che conosciamo). Adesso, con sorpresa, Hubble ha mostrato che quel nucleo roccioso è circondato da una nuova atmosfera

Sulla base di prove osservative dirette e modelli computerizzati, il team suggerisce che l'atmosfera che vediamo oggi è composta da idrogeno molecolare, acido cianidrico, metano ed una nebbia di aerosol. Una foschia che, secondo le simulazioni, è costituita da idrocarburi prodotti fotochimicamente, simili allo smog sulla Terra. Si ritiene che l'idrogeno atmosferico attualmente presente appartenga all'atmosfera originale: assorbito nel mantello di magma fuso del pianeta, viene lentamente rilasciato attraverso i processi vulcanici, reintegrando il gas che va perduto nello spazio.
"È super eccitante perché crediamo che l'atmosfera che vediamo ora sia stata rigenerata, quindi potrebbe essere un'atmosfera secondaria", ha detto la coautrice dello studio Raissa Estrela del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA. "All'inizio pensavamo che questi pianeti altamente irradiati potessero essere piuttosto noiosi perché credevamo che avessero perso la loro atmosfera. Ma abbiamo esaminato le osservazioni esistenti di questo pianeta con Hubble e abbiamo detto, 'Oh no, c'è un'atmosfera lì'".

GJ1132b atmosfera

Lo spettro dell'atmosfera di GJ 1132 b. La linea arancione rappresenta lo spettro del modello. In confronto, lo spettro osservato viene mostrato come punti blu che rappresentano una media dei dati, insieme alle loro barre di errore.
Crediti: NASA, ESA e P. Jeffries (STScI)

Ma "la domanda è: cosa sta mantenendo il mantello abbastanza caldo da rimanere liquido e alimentare il vulcanismo?", si chiede Mark Swain di JPL., autore principale del documento. "Questo sistema è speciale perché può avere un notevole riscaldamento di marea", ha detto. Questo è un fenomeno che si verifica per attrito, quando l'energia proveniente dall'orbita, dal tiro gravitazionale con gli oggetti vicini e dalla rotazione di un pianeta viene dispersa sotto forma di calore all'interno del pianeta stesso. In questo caso, GJ 1132 b viene schiacciato o allungato ed il riscaldamento mantiene il mantello liquido per lungo tempo (un po' come succede nel nostro Sistema Solare sulla luna Io, dove l'attività vulcanica continua a causa di un tiro alla fune con Giove e le lune vicine). Con un interno così caldo, il pianeta dovrebbe avere una sottile crosta pianeggiante, forse spessa meno di 100 metri, incrinata come un guscio d'uovo a causa delle forze mareali. Attraverso queste fessure vulcaniche, il gas rifornirebbe continuamente l'atmosfera.

 

Implicazioni per altri esopianeti

"Quanti pianeti terrestri non iniziano come terrestri? Alcuni possono iniziare come sub-Nettuno e diventare terrestri attraverso un meccanismo che fotoevapora l'atmosfera primordiale. Questo processo funziona all'inizio della vita di un pianeta, quando la stella è più calda", ha detto Swain. "Poi la stella si raffredda e il pianeta resta lì. Quindi subentra questo meccanismo in cui si può perdere l'atmosfera nei primi 100 milioni di anni ma poi le cose si sistemano. E, se si genera una nuova atmosfera, forse può anche essere mantenuta".

Il prossimo James Webb Space Telescope della NASA avrà la capacità di osservare in dettaglio GJ 1132 b. La visione a infrarossi del JWST potrà fornire agli scienziati una visuale fino alla superficie del pianeta. "Se ci sono pozze di magma o vulcanismo in corso, quelle aree saranno più calde", ha spiegato Swain. "Ciò genererà più emissioni e quindi osserveremo potenzialmente l'effettiva attività geologica, il che è eccitante!".

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Letto: 710 volta/e Ultima modifica Sabato, 13 Marzo 2021 07:00

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Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno" (segui su LinkedIn le mie attività professionali).
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

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