Il Telescopio Spaziale James Webb (JWST) continua a stupire, regalando agli astronomi un’immagine diretta di un esopianeta lontano e gelido, parte di un sistema solare molto diverso dal nostro. Si tratta di 14 Herculis c (14 Her c), un corpo celeste che orbita attorno a una stella simile al Sole a circa 60 anni luce dalla Terra, nella costellazione di Ercole.
14 Herculis c: Un’orbita enorme e un allineamento anomalo
Nell’inedita immagine del JWST, 14 Her c si presenta come un debole puntino arancione sfocato. Questo particolare colore è dato dal calore irradiato dalla sua atmosfera, tradotto in tonalità visibili. Gli scienziati stimano che il pianeta si sia formato circa 4 miliardi di anni fa e che la sua temperatura atmosferica si aggiri intorno ai -3 gradi Celsius.14 Her c orbita a una distanza considerevole dalla sua stella, circa 2,2 miliardi di chilometri, ben 15 volte la distanza tra la Terra e il Sole. Se si trovasse nel nostro sistema solare, la sua posizione sarebbe tra Saturno e Urano.
La vera peculiarità del sistema 14 Herculis c risiede nel suo drammatico disallineamento orbitale. A differenza delle orbite piatte e ordinate dei pianeti del nostro sistema solare, i due pianeti conosciuti di 14 Herculis, incluso 14 Her c, orbitano con angoli di circa 40 gradi l’uno rispetto all’altro. Questa insolita disposizione crea un incrocio a forma di “X” attorno alla loro stella.
Gli astronomi ipotizzano che questa anomala configurazione possa essere stata causata dall’espulsione precoce di un terzo pianeta massiccio dal sistema. Un evento del genere avrebbe potuto gettare i due pianeti rimanenti in un “tiro alla fune planetario” gravitazionalmente turbolento, come spiegato da Balmer. Sebbene queste oscillazioni sembrino stabili su lunghe scale temporali, gli scienziati stanno ora cercando di comprendere quali tipi di dispersioni pianeta-pianeta possano aver prodotto una configurazione orbitale così esotica.
L’instabilità orbitale: una chiave per l’imaging diretto degli esopianeti
L’insolita instabilità orbitale del sistema 14 Herculis si è rivelata una preziosa opportunità scientifica per il team di Balmer. Dei quasi 6.000 esopianeti attualmente noti, solo una minima parte è stata fotografata in modo diretto. Questo perché, come sottolinea Balmer, “fare questo è tecnicamente molto impegnativo”. I pianeti brillano con un’intensità migliaia, e in alcuni casi persino milioni o miliardi di volte, inferiore rispetto alle stelle attorno cui orbitano. Metaforicamente, sono “come lucciole accanto ai fari”.
Tradizionalmente, la maggior parte degli esopianeti ripresi direttamente sono giganti gassosi giovani e caldi, che emettono una quantità sufficiente di luce infrarossa da potersi distinguere dall’intenso bagliore delle loro stelle madri. Al contrario, pianeti più vecchi e freddi, come 14 Her c, sono generalmente troppo deboli per essere rilevati con le tecniche convenzionali.
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📘 Leggi la guida su AmazonL’orbita inclinata e disallineata si è rivelata una “ottima notizia per l’imaging diretto“, secondo Balmer. Questa configurazione ha permesso al team di prevedere con certezza che il JWST (James Webb Space Telescope) sarebbe stato in grado di risolvere il pianeta più esterno del sistema.
Grazie all’utilizzo del coronografo, un dispositivo specializzato del telescopio progettato per bloccare la luce delle stelle, Balmer e il suo team sono riusciti a isolare il debole bagliore infrarosso del pianeta. Questo ha permesso di aggiungere al catalogo degli esopianeti “più vecchi, molto più freddi di quelli che abbiamo visto direttamente prima di Webb”, come affermato da Balmer in una dichiarazione. La capacità del JWST di catturare immagini dirette di questi mondi più enigmatici apre nuove frontiere nella ricerca esoplanetaria, offrendo scorci su un tipo di pianeti finora difficili da studiare.
14 Herculis c: un enigma atmosferico
Il pianeta 14 Herculis c, con la sua età stimata di circa 4 miliardi di anni e una massa pari a circa sette volte quella di Giove, ha riservato una sorpresa agli astronomi. Sulla base dei modelli computerizzati sull’evoluzione planetaria, i ricercatori si aspettavano che il pianeta apparisse più luminoso, cioè che emettesse più calore, di quanto non faccia effettivamente nell’immagine catturata dal JWST.
“Il pianeta è in realtà significativamente più debole di quanto ci aspettassimo“, ha dichiarato Balmer, pur aggiungendo che non credono sia un problema con i modelli evolutivi. La soluzione a questo enigma potrebbe risiedere nella sua atmosfera. Sondando l’atmosfera di 14 Her c, il JWST ha rilevato la presenza di anidride carbonica e monossido di carbonio a temperature in cui ci si aspetterebbe tipicamente di trovare metano.
Questo suggerisce che forti correnti ascensionali stiano trasportando gas caldi dalle profondità dell’atmosfera verso gli strati superiori più freddi, come spiegato da Balmer. Questi gas, probabilmente insieme a sottili nubi ghiacciate, riducono la dispersione di calore nello spazio, facendo apparire il pianeta più freddo e debole del previsto.
Con la scoperta e lo studio approfondito di Herculis c, gli astronomi hanno ampliato la gamma di esopianeti che possono studiare in dettaglio. Esaminando mondi con masse, temperature e storie orbitali così diverse, gli scienziati sperano di acquisire una comprensione più approfondita di come si formano ed evolvono i sistemi planetari, incluso il nostro: “Vogliamo capire come cambiano questi pianeti, perché vogliamo capire come siamo arrivati fin qui“, ha concluso Balmer, sottolineando l’importanza di queste scoperte per comprendere la storia e il futuro del nostro stesso sistema solare.
Per maggiori informazioni, visita il sito ufficiale della NASA.
