Uno studio che coinvolge misurazioni del James Webb Space Telescope (JWST) suggerisce che l’esopianeta 55 Cancri e ha un’atmosfera secondaria degassata dall’oceano di magma. Invece di roccia vaporizzata, l’atmosfera potrebbe essere ricca di CO2 e CO. Questo è il primo caso di rilevamento di un’atmosfera secondaria attorno a un esopianeta roccioso ed è significativo nella scienza degli esopianeti perché l’acquisizione e il sostentamento di un’atmosfera ricca di gas da parte di un pianeta roccioso è fondamentale. all'abitabilità.
Gli esopianeti (ovvero i pianeti al di fuori del sistema solare) sono al centro della ricerca di tracce di vita extraterrestre. L'individuazione e la caratterizzazione degli esopianeti nei sistemi stellari sono fondamentali per lo studio di pianeti abitabili simili alla Terra, con un ambiente e condizioni favorevoli al supporto della vita.
I primi esopianeti sono stati scoperti negli anni '1990. Da allora, negli ultimi decenni ne sono stati scoperti oltre 5000. Quasi tutti si trovano nella nostra galassia, la Via Lattea. Un esopianeta in una galassia esterna è stato scoperto per la prima volta nel 2021.
Gli esopianeti con terreno roccioso e atmosfera secondaria sono di particolare interesse per gli astronomi perché è probabile che presentino condizioni simili a quelle terrestri . L'atmosfera secondaria si forma a seguito del degassamento di materiali intrappolati nel mantello caldo verso la superficie del pianeta. Nei pianeti terrestri, l'atmosfera primaria, composta da gas leggeri come idrogeno ed elio accumulati durante la formazione iniziale del pianeta, viene persa a causa della minore temperatura superficiale e della velocità di fuga inferiore del pianeta stesso.
L'esopianeta 55 Cancri e
L'esopianeta 55 Cancri e è un esopianeta roccioso situato a 41 anni luce dalla Terra nella costellazione del Cancro. Prevalentemente rocciosa con una temperatura di equilibrio intorno ai 2,000 K, orbita attorno alla stella simile al Sole 55 Cancri ed è classificata come una super-Terra (perché ha un diametro doppio di quello della Terra e una densità leggermente maggiore). È probabile che la sua composizione sia simile a quella dei pianeti rocciosi del sistema solare.
Precedenti studi su questo esopianeta avevano suggerito la presenza di un'atmosfera ricca di sostanze volatili. I risultati hanno escluso la presenza di un'atmosfera primaria dominata da H₂ / He, ma non hanno potuto escludere la possibilità che l'involucro gassoso sia costituito da roccia vaporizzata, poiché il pianeta è sufficientemente caldo da consentire l'evaporazione di rocce fuse. Non è stato possibile stabilire se l'atmosfera di questo esopianeta sia formatasi secondariamente dal degassamento di materiali intrappolati nel mantello caldo verso la superficie del pianeta.
L'atmosfera secondaria si sviluppa dopo che i gas primordiali più leggeri (principalmente H₂ ed He) vengono persi con il raffreddamento del pianeta. Si forma a seguito del degassamento dall'interno verso la superficie del pianeta dovuto ad attività vulcaniche o tettoniche. Ad esempio, le atmosfere di Venere, della Terra e di Marte sono atmosfere secondarie. La presenza di un'atmosfera secondaria in un esopianeta suggerisce un'ulteriore evoluzione del pianeta in fase iniziale verso una possibile abitabilità.
Indagine JWST sull'esopianeta 55 Cancri e
Le misurazioni dello spettro di emissione termica dell'esopianeta 55 Cancri e effettuate dagli strumenti a bordo del telescopio spaziale James Webb (JWST) hanno escluso la possibilità che l'atmosfera sia composta da roccia vaporizzata. Le nuove scoperte indicano che l'atmosfera è un degassamento proveniente da un oceano di magma ed è probabilmente ricca di CO₂ e CO.
Questo è uno sviluppo significativo nella scienza degli esopianeti. Questa è la prima volta che si scopre che un pianeta extrasolare ha un'atmosfera circostante formata da materiali degasati dall'interno (un'atmosfera secondaria).
La Terra, Venere e Marte nel nostro sistema solare in passato erano ricoperti da un oceano di magma con un'interazione di atmosfera, superficie e interno. Quindi il nuovo sviluppo potrebbe aiutarci a comprendere meglio le prime condizioni della Terra, Venere e Marte e come un pianeta roccioso acquisisce e sostiene un’atmosfera ricca di gas, un requisito fondamentale affinché un pianeta sia abitabile.
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Riferimenti:
- JPL. Esopianeti – Webb della NASA suggerisce una possibile atmosfera che circonda un esopianeta roccioso. Pubblicato l'8 maggio 2024. Disponibile su https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-webb-hints-at-possible-atmosphere-surrounding-rocky-exoplanet
- Hu, R., et al 2024. Un'atmosfera secondaria sull'esopianeta roccioso 55 Cancri e. Natura 630, 609–612. Pubblicato: 08 maggio 2024. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07432-x
- Università dell'Oregon. Pagine – Atmosfera primaria e secondaria. Disponibile a https://pages.uoregon.edu/jschombe/ast121/lectures/lec14.html
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 suggests that the exoplanet 55 Cancri e has a secondary atmosphere outgassed by magma ocean. Instead of vapourised rock, the atmosphere may be rich in CO2 and CO. This is the first instance of detection of secondary atmosphere around a rocky exoplanet and is significant in exoplanet science because acquisition and sustenance of a gas rich atmosphere by a rocky planet is key to habitability. ){kind=link}