l'Astrofilo luglio-agosto 2025

LUGLIO-AGOSTO 2025 U no spettro di trasmissione catturato dal telescopio spaziale Webb rivela la presenza di acqua (H ₂ O) e la possibile presenza di anidride solforosa (SO ₂ ) e monossido di carbonio (CO), ma nessuna traccia di anidride carbonica (CO ₂ ) o metano (CH 4 ), nell’atmosfera del caldo sub-Nettuno TOI-421 b. Le osservazioni supportano l’ipotesi che pianeti così caldi (la temperatura di TOI-421 b è di circa 700°C) abbiano atmosfere limpide, non oscurate da nubi e foschia. Lo spettro è stato realizzato misurando la diminuzione della luminosità apparente di diverse lunghezze d’onda (colori) della luce stel- lare durante il transito del pianeta davanti alla stella. In quella circostanza, alcune lunghezze d’onda della luce stellare vengono trasmesse attraverso l’atmosfera del pianeta, mentre altre vengono parzialmente bloccate. Poiché ogni molecola assorbe una combinazione unica di lunghezze d’onda, lo spettro di trasmissione può essere utilizzato per identificare i gas presenti nell’atmosfera. Questo spettro è stato realizzato combinando i dati acquisiti nel 2023 dagli strumenti NIRISS e NIRSpec di Webb. [NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)] ! ASTROFILO l’ un’atmosfera limpida, e così è stato! “Abbiamo osservato caratteristiche spettrali che attribuiamo a vari gas, e questo ci ha permesso di determinare la composizione dell’atmosfera” , ha affermato Brian Davenport dell’Uni- versità del Maryland, studente di dot- torato al terzo anno, che ha condotto l’analisi primaria dei dati. “Per molti altri sub-Nettuni osservati in prece- denza, sappiamo che le loro atmo- sfere sono composte da qualcosa, ma sono nascoste dalla foschia.” Il team ha trovato vapore acqueo nel- l’atmosfera del pianeta, oltre a tracce provvisorie di monossido di carbonio e anidride solforosa. Ci sono poi mo- lecole che non sono state rilevate, come metano e anidride carbonica. Dai dati, si può anche dedurre che una grande quantità di idrogeno è presente nell’atmosfera di TOI-421 b. L’atmosfera di idrogeno leggero è stata la grande sorpresa per i ricerca- tori. “Di recente avevamo iniziato a considerare l’idea che i primi sub-Net- tuni osservati da Webb avessero at- mosfere ricche di molecole pesanti, quindi questa era diventata la nostra aspettativa, ma poi abbiamo sco- perto il contrario” , ha detto Kemp- ton. Ciò suggerisce che TOI-421 b potrebbe essersi formato ed evoluto in modo diverso dai sub-Nettuni più freddi osservati in precedenza. L’atmosfera dominata dall’idrogeno è interessante anche perché imita la composizione della stella madre di TOI-421 b. “Se prendessimo lo stesso gas che ha formato la stella madre, lo depositassimo sopra l’atmosfera di un pianeta e lo ponessimo alla tem- peratura molto più fredda di questo pianeta, otterremmo la stessa combi- nazione di gas. Questo processo è più in linea con i pianeti giganti del no- stro sistema solare ed è diverso da altri sub-Nettuni osservati finora da Webb” , ha aggiunto Kempton. Oltre a essere più caldo di altri sub- Nettuni osservati in precedenza da Webb, TOI-421 b orbita attorno a una stella simile al Sole. La maggior parte degli altri sub-Nettuni osservati finora orbitano attorno a nane rosse. TOI-421b è forse un esempio emble- matico dei sub-Nettuni caldi in orbita attorno a stelle simili al Sole, o ri- flette semplicemente la grande diver- sità degli esopianeti? Per scoprirlo, i ricercatori vorrebbero osservare più sub-Nettuni caldi per determinare se si tratti di un caso unico o di una ten- denza più ampia. Sperano di otte- nere informazioni sulla formazione e l’evoluzione di questi esopianeti co- muni. “Abbiamo inaugurato un nuo- vo modo di osservare questi sub-Net- tuni” , ha affermato Davenport. “Tali pianeti ad alta temperatura sono adatti alla caratterizzazione. Quin- di, osservando sub-Nettuni di questa temperatura, abbiamo forse mag- giori probabilità di accelerare la no- stra capacità di conoscerli.”