Scienza degli esopianeti: James Webb inaugura una nuova era  

Il primo rilevamento di anidride carbonica nell'atmosfera di a pianeta fuori dal sistema solare, la prima immagine di un esopianeta by JWST, la prima immagine di un esopianeta mai scattata alla lunghezza d'onda dell'infrarosso profondo, la prima rilevazione di nubi di silicati nell'atmosfera di un compagno di massa planetaria..., il Telescopio spaziale James Webb (JWST) sta inaugurando una nuova era nello studio degli esopianeti. 

Studio di esopianeti (cioè pianeti al di fuori del sistema solare) nei sistemi stellari di stelle nelle galassie (incluso il nostro galassia domestica Lattea Way) sono la chiave per la ricerca di un pianeta abitabile simile alla Terra pianeti con ambiente e condizioni favorevoli al sostentamento della vita. esopianeti sono i fuochi nella ricerca di tracce di vita extraterrestre. Diversi decenni di riflessione seguendo il paradosso di Fermi (1950) e l'equazione di Drake (1961), esopianeta la scienza sembra stia guadagnando terreno ora. Oltre 5000 esopianeti anche nelle galassie fuori casa nostra galassia, sono già stati rilevati e l'elenco è in continua crescita.  

JWST, che recentemente è diventato operativo come Osservatorio a infrarossi con base spaziale, commissionato a una distanza di 1 milione di miglia dalla Terra, sta superando in grande stile i limiti di misurazione fotometrica dei telescopi ottici e sembra inaugurare una nuova era nello studio di esopianeti e successivamente verso la ricerca dell'abitabile pianeti nel galassia domestica e oltre.  

Uno di questi sviluppi recenti è stato riportato in prestampa il 24^th Agosto 2022 è il primo rilevamento definitivo di anidride carbonica (CO₂) nell'atmosfera di un esopianeta. WASP-39b è un gigante di gas caldo. Precedenti studi utilizzando telescopi ottici avevano indicato la presenza di CO₂ ma osservazioni di spettroscopia di trasmissione ottenute con JWST presenza confermata di CO₂ nell'atmosfera di questo esopianeta¹. Perchè questo esopianeta è un gigante di gas caldo, presenza di CO₂ suggerisce la formazione di atmosfera primaria per arricchimento di metalli, cioè la proporzione di elementi più pesanti dell'idrogeno e dell'elio è in aumento. Oltre al CO₂, l'atmosfera di questo esopianeta dovrebbe avere anche acqua, CO e H₂S. Presenza di CO₂ nell'atmosfera secondaria di un terrestre esopianeta è anche significativo sebbene questo non sia il caso di WASP-39b.  

Il primo rilevamento definitivo di CO₂ è stata prontamente seguita dalla relazione (il 31^st Agosto 2022) delle prime immagini di an esopianeta preso da JWSTe la prima immagine di an esopianeta mai scattato alla lunghezza d'onda dell'infrarosso profondo superiore a 5 μm. Ciò è stato fatto attraverso osservazioni coronagrafiche del esopianeta, HIP 65426 b, utilizzando JWSTLa fotocamera nel vicino infrarosso (NIRCam) e lo strumento nel medio infrarosso (MIRI). Le immagini del esopianeta HIP 65426 b sono piuttosto nitidi, il che lo conferma JWST può immaginare direttamente gli esopianeti in maggiore dettaglio per una migliore comprensione dei sistemi planetari lontani².  

Ancora un altro sviluppo riportato su 1^st Settembre 2022 è lo spettro di fedeltà più alto fino ad oggi di a planetario-oggetto di massa, VHS 1256 b con cui è stato osservato JWST Modalità NIRSpec IFU e MIRI MRS. Nello spettro sono stati osservati acqua, metano, monossido di carbonio, anidride carbonica, sodio e potassio. Inoltre, il gruppo di ricerca ha rilevato direttamente nubi di silicati nell’atmosfera di VHS 1256 b, che è il primo rilevamento di questo tipo per un planetario-compagno di massa³. 

Gli strumenti utilizzati in questi studi, per gentile concessione JWST, porta aperta a nuove scoperte sugli esopianeti in casa galassia e oltre.

*** 

Riferimenti:  

1. Rilascio anticipato della comunità JWST sugli esopianeti in transito Scienze Team et al 2022. Identificazione dell'anidride carbonica nell'atmosfera di un esopianeta. Inviato il 24 agosto 2022. Prestampa su arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.11692  

2. Carter, AL et al. 2022. Il programma scientifico a rilascio anticipato JWST per osservazioni dirette di sistemi esoplanetari I: imaging ad alto contrasto dell'esopianeta HIP 65426 b da 2-16 μm. Prestampa su arXiv. Inviato il 31 agosto 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2208.14990  

3. Miglia, BE et al. 2022. Il JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems II: A 1 to 20 Micron Spectrum of the Planetary-Mass Companion VHS 1256-1257 b. Prestampa su axRiv. Inviato il 1 settembre 2022. DOI: https://arxiv.org/abs/2209.00620  

***