Il gruppo di ricerca, guidato da Kevin Stevenson e Jacob Lustig-Yaeger, entrambi del laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University, nel Maryland, ha scelto di osservare questo obiettivo con Webb dopo aver esaminato attentamente i dati della missione Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) dove era già stata individuata una traccia. Il Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) di Webb ha rivelato un nuovo mondo, chiamato LHS 475 b, in modo semplice e chiaro con sole due osservazioni di transito.
“Non c'è dubbio che il pianeta sia lì. I dati incontaminati di Webb lo convalidano", ha affermato nel comunicato Lustig-Yaeger. "Il fatto che sia anche un piccolo pianeta roccioso è impressionante per le capacità di Webb", ha aggiunto.
"Questi primi risultati osservativi da un pianeta roccioso delle dimensioni della Terra aprono la porta a molte possibilità future per studiare le atmosfere dei pianeti rocciosi con Webb", ha commentato Mark Clampin, direttore della divisione di astrofisica presso il quartier generale della NASA a Washington. "Webb ci sta avvicinando sempre di più a una nuova comprensione dei mondi simili alla Terra al di fuori del nostro Sistema Solare e la missione è solo all'inizio".
L'esopianeta si trova a soli 41 anni luce di distanza, nella costellazione dell'Ottante.
L'atmosfera di LHS 475 b è ancora ignota
Tra tutti i telescopi operativi, solo Webb è in grado di caratterizzare le atmosfere degli esopianeti delle dimensioni della Terra.
Il team ha quindi tentato di valutare cosa c'è nell'atmosfera di LHS 475 b analizzando il suo spettro. Tuttavia, sebbene i dati mostrino che si tratta di un pianeta terrestre delle dimensioni della Terra, non si sa ancora se abbia o meno un'atmosfera.
"I dati dell'osservatorio sono bellissimi", ha detto Erin May, anche lei del laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University. "Il telescopio è così sensibile che può facilmente rilevare una serie di molecole, ma non possiamo ancora trarre conclusioni definitive sull'atmosfera del pianeta".
In ogni caso, anche se il team non è in grado di dire da cosa sia composta l'atmosfera di questo esopianeta, ha potuto escludere alcuni mix.
"Ci sono alcune atmosfere di tipo terrestre che possiamo escludere", ha spiegato Lustig-Yaeger. "Non può avere una densa atmosfera dominata dal metano, simile a quella della luna di Saturno, Titano".
Tra le possibilità prese in considerazione c'è anche quella in cui il pianeta potrebbe non avere un'atmosfera. Oppure, potrebbe avere un'atmosfera difficile da rilevare: per esempio, composta al 100% da anidride carbonica. "Controintuitivamente, un'atmosfera di anidride carbonica al 100% è molto più compatta che diventa molto difficile da rilevare", ha affermato Lustig-Yaeger. Un indizio potrebbe essere la temperatura che, secondo quanto rilevato da Webb, è di qualche centinaio di gradi più caldo della Terra. In sostanza, LHS 475 b potrebbe essere simile a Venere, con una densa atmosfera di anidride carbonica e perennemente avvolto dalle nuvole.
I ricercatori hanno, perciò, in mente di ottenere ulteriori spettri con le prossime osservazioni questa estate per svelare il mistero.
Una linea piatta in uno spettro di trasmissione, come questa, può essere eccitante: può dirci molto sul pianeta. I ricercatori hanno utilizzato lo spettrografo nel vicino infrarosso (NIRSpec) del James Webb Space Telescope della NASA per osservare l'esopianeta LHS 475 b il 31 agosto 2022. Come mostra questo spettro, Webb non ha osservato una quantità rilevabile di alcun elemento o molecola. I dati (punti bianchi) sono coerenti con uno spettro informe rappresentativo di un pianeta privo di atmosfera (linea gialla). La linea viola rappresenta un'atmosfera di pura anidride carbonica ed è indistinguibile da una linea piatta all'attuale livello di precisione. La linea verde rappresenta un'atmosfera di puro metano, che non è favorit.
Crediti: Illustrazione: NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI); Scienze: K. Stevenson, J. Lustig-Yaeger, E. May (Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University), G. Fu (Johns Hopkins University) e S. Moran (Università dell'Arizona)
L'orbita di LHS 475
La precisa curva di luce rilevata da Webb, ha confermato istantaneamente che il pianeta completa un'orbita in soli due giorni. È in orbita attorno alla sua stella molto più vicino di qualsiasi pianeta del nostro Sistema Solare ma potrebbe ancora avere un'atmosfera, secondo i ricercatori. La stella è infatti una nana rossa con meno della metà della temperatura del Sole.
Queste scoperte hanno aperto la strada per individuare pianeti delle dimensioni della Terra in orbita attorno a stelle nane rosse più piccole. "Questa conferma del pianeta roccioso evidenzia la precisione degli strumenti della missione", ha detto Stevenson. “Ed è solo la prima di molte scoperte che farà”. "Con questo telescopio, gli esopianeti rocciosi sono la nuova frontiera", ha aggiunto Lustig-Yaeger.
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