Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riporta i risultati di uno studio dell’oggetto supergioviano catalogato come SIMP J013656.5+093347.3 e indicato come SIMP J0136+09 o semplicemente come SIMP 0136. Un team di ricercatori ha usato osservazioni condotte con il telescopio spaziale James Webb per monitorare le emissioni infrarosse provenienti da quest’oggetto. La sua natura è ancora indeterminata perché ha una massa stimata attorno a 13 volte quella di Giove, ai confini tra pianeta e nana bruna. Il risultato è la scoperta di un’atmosfera che varia rapidamente, probabilmente a causa di strati di nubi con diversa composizione chimica.

SIMP 0136 è conosciuto dal 2003 ma le sue emissioni limitate hanno reso difficile il suo studio. È nel vicinato cosmico dato che è distante dalla Terra circa venti anni luce e non orbita attorno a nessuna stella che ne disturbi le osservazioni con la sua luce. Tuttavia, perfino la sua natura non è certa dato che potrebbe essere un pianeta gigante gassoso del tipo pianeta errante oppure una nana bruna. È stata necessaria la potenza e sensibilità del telescopio spaziale James Webb per ottenere dettagli sulla sua atmosfera, che si è dimostrata particolare.

Le osservazioni di SIMP 0136 indicano che il suo giorno dura poco più di 140 minuti. Il telescopio spaziale James Webb l’ha osservato per due dei suoi giorni usando lo strumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) per condurre esami spettrali a diverse lunghezze d’onda. Ciò ha permesso anche di scoprire le tracce dei composti chimici presenti nell’atmosfera di quest’oggetto.

Allison McCarthy, dottoranda alla Boston University e prima autrice dello studio, ha spiegato che le diverse lunghezze d’onda forniscono informazioni sulle diverse profondità dell’atmosfera di SIMP 0136. Lei e i suoi colleghi hanno iniziato a capire che le lunghezze d’onda con forme delle curve di luce più simili hanno sondato le stesse profondità, il che rafforza l’idea che debbano essere prodotte dallo stesso meccanismo.

Ad esempio, un gruppo di lunghezze d’onda (in rosso nell’infografica in basso) ha origine nelle profondità dell’atmosfera dove possono esserci nubi a chiazze composte da particelle di ferro. Un secondo gruppo (in giallo nell’infografica in basso) viene da nuvole più elevate che potrebbero essere composte di piccoli granelli di silicati. Le variazioni delle curve di luce di entrambe le lunghezze d’onda risultano legate a strti di nubi a chiazze.

Un terzo gruppo (in blu nell’infografica in basso) di lunghezze d’onda ha origine ad altitudini molto elevate, molto al di sopra delel nubi, e sembra seguire le temperature. Chiazze luminose potrebbero essere collegate ad aurore che in precedenza erano state rilevate alle onde radio, o a gas che risalgono dalle profondità dell’atmosfera.

Alcune curve di luce non possono essere spiegate da nubi o temperature ma mostrano invece variazioni legate alla chimica del carbonio atmosferico. Potrebbero esserci sacche di anidride carbonica che ruotano dentro e fuori dalal vista o reazioni chimiche che provocano cambiamenti nell’atmosfera nel corso del tempo.

Johanna Vos del Trinity College di Dublino, co-autrice dell’articolo, ha ammesso che i ricercatori non hanno ancora compreso la chimica presente su SIMP 0136 ma i risultati ottenuti sono eccitanti perché mostrano che l’abbondanza di molecole come metano e anidride carbonica possono cambiare da un luogo all’altro nel corso del tempo. Ciò significa che una singola misurazione potrebbe non essere rappresentativa dell’intero pianeta (o nana bruna).

A causa di queste variazioni, i ricercatori hanno sottolineato l’importanza di osservazioni che coprano diverse rotazioni di SIMP 0136 per comprendere i meccanismi atmosferici in atto. In sostanza, gli studi continuano per approfondire le conoscenze di quest’oggetto, capirne la natura e ciò che avviene nella sua atmosfera. Si tratta di meccanismi che possono essere comuni ad altri giganti gassosi, che si tratti di pianeti del sistema solare, esopianeti, o nane brune. Il telescopio spaziale James Webb si sta dimostrando prezioso anche per questo tipo di ricerca.

L’immagine in basso (NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)) mostra un’infografica con varie curve di luce ottenute osservando SIMP 0136 dallo strumento NIRSpec del telescopio spaziale James Webb.