JWST scopre un’atmosfera irregolare su un pianeta lontano
Le osservazioni di WASP-17b, a circa 1.300 anni luce dalla Terra, sono state condotte con il telescopio James Webb. Lo studio è guidato da ricercatori della Cornell University e dell’Università di Bristol.
Per la prima volta, una tecnica di osservazione ha permesso di distinguere le condizioni lungo diverse parti del bordo atmosferico di un pianeta lontano, invece di restituirne una misura media. Il telescopio spaziale James Webb ha così rilevato zone più calde e più fredde attorno a WASP-17b, un gigante gassoso tanto vicino alla sua stella da avere un emisfero sempre illuminato e uno perennemente al buio.
Le osservazioni mostrano che l’atmosfera del pianeta si estende più lontano sul lato serale dell’equatore che su quello mattutino. Il calore, trasportato da potenti correnti a getto dal lato diurno a quello notturno, dilata infatti l’atmosfera nella zona serale. La forma irregolare osservata corrisponde alle previsioni teoriche.
Un nuovo metodo per osservare l’atmosfera
WASP-17b è un «gioviano caldo», cioè un pianeta gigante che orbita molto vicino alla propria stella, a circa 1.300 anni luce dalla Terra. Lo studio, condotto dalla Cornell University, negli Stati Uniti, e dall’Università di Bristol, nel Regno Unito, è stato pubblicato il 14 ottobre 2026 su Nature Astronomy. È la prima applicazione delle «stringhe di transito», un metodo sviluppato a Bristol dagli astrofisici David Grant e Hannah Wakeford.
«È incredibilmente entusiasmante poter applicare questo modello matematico molto robusto a dati così all’avanguardia. I risultati offrono una dimostrazione davvero suggestiva delle dinamiche in atto in questi mondi multidimensionali e dalle molteplici sfaccettature», ha dichiarato Wakeford, coautrice dello studio e professoressa associata di astrofisica all’Università di Bristol.
Il JWST, il più grande telescopio spaziale, aveva già consentito di studiare le atmosfere degli esopianeti con la mappatura delle eclissi, che misura le variazioni della luce quando un pianeta passa dietro la propria stella. Le stringhe di transito, chiamate anche mappatura del transito, osservano invece il pianeta mentre passa davanti alla stella. Analizzano la luce che attraversa diverse zone del bordo atmosferico, o lembo, per individuare le differenze tra una parte e l’altra.
Engine House e Hannah Wakeford.
I metodi tradizionali ricavano un unico spettro — una misura della luce alle diverse lunghezze d’onda — mediato sull’intero lembo. La nuova tecnica, invece, permette di stimare distanze diverse dal centro del pianeta al suo bordo, senza presumere che l’atmosfera abbia lo stesso raggio in ogni punto.
«Invece di presumere che l’atmosfera sia un cerchio con lo stesso raggio in ogni punto, la nostra tecnica permette di ricavare distanze diverse dal centro al bordo del pianeta», ha spiegato Lili Alderson, prima autrice dello studio e ricercatrice post-dottorato Klarman alla Cornell. Alderson ha avviato l’indagine all’Università di Bristol, dove ha conseguito il dottorato in fisica. «Possiamo percorrere tutto il bordo. Siamo passati da un anello alla possibilità di capire dove si trovano le gemme sull’anello, per così dire».
Le differenze tra il lato mattutino e quello serale
La zona più estesa individuata dal JWST si trova sul lato serale dell’equatore. Le correnti a getto vi trasportano calore dall’emisfero sempre illuminato verso quello in ombra, rendendo l’atmosfera più dilatata rispetto al lato mattutino, più freddo.
«La teoria prevede una forte differenza di temperatura tra il lato mattutino e quello serale, e WASP-17b si inserisce perfettamente in questa tendenza: corrisponde quasi esattamente a ciò che ci aspettavamo», ha detto Alderson.
Anche i risultati sulla composizione chimica dell’atmosfera e sulle differenze di temperatura — dall’equatore ai poli e tra il lato diurno e quello notturno — sono in linea con le previsioni teoriche e con altri metodi di modellizzazione.
«I pianeti sono imprevedibili e le loro atmosfere sono complesse e caotiche. È stato davvero entusiasmante vedere tutti questi dati convergere e restituirci un quadro così strutturato e dinamico di questo mondo gigante, distante oltre 1.000 anni luce», ha dichiarato Wakeford.
Una ricostruzione tridimensionale degli esopianeti
Nel complesso, le osservazioni offrono una delle ricostruzioni tridimensionali più complete dell’atmosfera di un esopianeta e forniscono un riferimento per confrontare i più di 6.000 pianeti extrasolari confermati finora.
«È una prova di principio del fatto che i pianeti sono davvero oggetti tridimensionali e che, mentre orbitano attorno alla loro stella, si verifica ciò che prevediamo. Passare dagli esercizi computazionali all’osservazione diretta è tutta un’altra cosa», ha detto Alderson.
La dimostrazione su WASP-17b apre la strada all’uso delle stringhe di transito su molti altri pianeti. Il metodo comincia a distinguere le condizioni a diverse latitudini e amplia così le mappe atmosferiche, che finora si concentravano soprattutto sul contrasto tra giorno e notte. È un primo passo verso lo studio dei fenomeni meteorologici su scala climatica negli esopianeti.
Lo studio e i finanziamenti
Lo studio, intitolato «Una mappa spaziale del lembo atmosferico di un gioviano caldo», è firmato da Lili Alderson, Hannah R. Wakeford, David Grant, Nikole K. Lewis, Avinash Verma, Jayesh Goyal, Mark Hammond, Daniel Valentine, Natalie H. Allen, Ana Glidden, Amélie Gressier, Jingcheng Huang, Maura Lally, Dana R. Louie, Jacob Lustig-Yaeger, Cathal Maguire, Elijah Mullens, Kristin S. Sotzen, Jeff A. Valenti, Roeland P. van der Marel e Tiffany Kataria. È stato pubblicato il 14 ottobre 2026 su Nature Astronomy (DOI: 10.1038/s41550-026-02986-4).
Il gruppo di ricerca ha ricevuto finanziamenti dalla NASA tramite il grant numero 80NSSC20K0586. Lo studio si basa su osservazioni del JWST, realizzato dalla NASA, dall’Agenzia spaziale europea (ESA) e dall’Agenzia spaziale canadese (CSA), nell’ambito del programma GTO-1353, di cui è responsabile N.K.L. Il programma è stato condotto presso lo Space Telescope Science Institute, gestito da AURA, Inc. in base al contratto NASA NAS 5-03127.
Fonte: scitechdaily.com
