Composti di carbonio scoperti nell’atmosfera dell’esopianeta K2-18 b

Concetto artistico dell'esopianeta K2-18 b con la sua stella sullo sfondo (Immagine NASA, CSA, ESA, J. Olmstead (STScI), N. Madhusudhan (Cambridge University))
Concetto artistico dell’esopianeta K2-18 b con la sua stella sullo sfondo (Immagine NASA, CSA, ESA, J. Olmstead (STScI), N. Madhusudhan (Cambridge University))

Un articolo (link al file in formato PDF) accettato per la pubblicazione sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riporta i risultati di uno studio dell’esopianeta K2-18 b, inclusa la scoperta di composti di carbonio tra cui anche metano nella sua atmosfera. Un team di ricercatori guidato da Nikku Madhusudhan dell’Università britannica di Cambridge ha usato osservazioni condotte con gli strumenti NIRISS e NIRSpec del telescopio spaziale James Webb per sondare l’atmosfera di K2-18 b. Si tratta di un esopianeta già considerato interessante per le sue caratteristiche e la sua posizione nell’area abitabile del suo sistema planetario. Le analisi spettrali suggeriscono anche la possibile presenza di dimetil solfuro, un composto considerato un biomarcatore. Sono scoperte che si aggiungono alle precedenti riguardanti un esopianeta che ha portato a proporre la classe degli Hycean.

Distante circa 120 anni luce dalla Terra, l’esopianeta K2-18 b è risultato interessante fin dalla sua scoperta perché è nell’area abitabile del suo sistema planetario. Tuttavia, la sua massa è circa 8,6 volte quella della Terra e ciò significa che si tratta di un sub-Nettuniano con un’atmosfera ricca di idrogeno, quindi condizioni ben diverse da quelle terrestri. Nonostante ciò, l’interesse è continuato e anzi è stato preso ad esempio per una nuova possibile classe di pianeti potenzialmente abitabili.

Si attendevano osservazioni dell’esopianeta K2-18 b condotte con il telescopio spaziale James Webb e finalmente sono arrivate, offrendo altre nuove informazioni molto interessanti. In particolare, sono stati usati gli strumenti NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) e NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) per trovare le tracce che i vari composti presenti nell’atmosfera di K2-18 b lasciano nelle emissioni elettromagnetiche che da esso arrivano sulla Terra.

La rilevazione di metano e anidride carbonica assieme alla scarsità di ammoniaca supportano l’ipotesi che possa esserci un oceano sotto l’atmosfera ricca di idrogeno dell’esopianeta K2-18 b. Sono le due caratteristiche che hanno portato alla proposta della classe di pianeti Hycean. Gli autori di questo studio includono quelli che avevano pubblicato lo studio contenente quella proposta ma anche altri scienziati si stanno interessando ad essa e al potenziale di abitabilità di esopianeti di questo tipo.

L’analisi dello spettro mostrato nell’immagine in basso (NASA, CSA, ESA, J. Olmstead (STScI), N. Madhusudhan (Cambridge University)) mostra anche possibili tracce di dimetil solfuro, un composto che sulla Terra viene prodotto solamente da organismi viventi. Per questo motivo è stato indicato come un possibile marcatore della presenza di vita su un esopianeta, che si tratti di una super-Terra o di un Hycean. La sua rilevazione è al momento incerta e saranno necessarie altre osservazioni spettrometriche per cercare di verificarne la presenza.

Nikku Madhusudhan ha spiegato che l’obiettivo finale del suo team è quello di identificare la vita su un esopianeta abitabile, un risultato che trasformerebbe la nostra comprensione del nostro posto nell’universo. È un obiettivo molto ambizioso ed è davvero interessante pensando che è concentrato su un tipo di pianeta con caratteristiche ben diverse da quelle terrestri.

Savvas Constantinou, un altro degli autori di questo studio e dei proponenti della classe dei pianeti Hycean, ha fatto notare che questi risultati sono stati ottenuti con due sole osservazioni dell’esopianeta K2-18 b usando il telescopio spaziale James Webb e che ciò significa che si tratta solo di una prima dimostrazione di ciò che Webb può osservare in esopianeti nell’area abitabile.

Per questo motivo, i ricercatori intendono condurre altre osservazioni mirate di K2-18 b usando un altro strumento di Webb, MIRI (Mid-Infrared Instrument). Ciò permetterà di sondare quest’esopianeta in altre frequenze infrarosse e ottenere nuove informazioni sul suo potenziale di abitabilità. Tutte le informazioni raccolte saranno utili anche per la ricerca di altri mini-Nettuno che possano appartenere alla classe Hycean da studiare.

Lo spettro dell'esopianeta K2-18 b

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