A quasi settecento anni luce dalla Terra orbita un pianeta gigante e gassoso chiamato WASP-39b. Usando il telescopio spaziale James Webb, alcuni ricercatori hanno analizzato la sua atmosfera alla ricerca di una particolare forma di acqua, quella «pesante». Un dettaglio apparentemente minimo che può aiutare a capire come nascono i pianeti. Vediamo di cosa si tratta, con la dovuta cautela.
Che cos’è WASP-39b
WASP-39b è un esopianeta, cioè un pianeta che orbita attorno a una stella diversa dal Sole. Si trova a circa settecento anni luce da noi, nella costellazione della Vergine. È un gigante gassoso simile per massa a Saturno, ma molto più caldo, perché orbita estremamente vicino alla sua stella, completando un giro in appena pochi giorni terrestri.
Proprio queste caratteristiche lo rendono un ottimo bersaglio per lo studio delle atmosfere planetarie. Già negli anni scorsi WASP-39b era diventato famoso: fu il primo esopianeta in cui il James Webb rilevò in modo chiaro la presenza di anidride carbonica.
Come si studia l’atmosfera di un pianeta lontano
Osservare l’aria di un pianeta a centinaia di anni luce sembra impossibile, eppure gli astronomi hanno un metodo ingegnoso. Quando il pianeta passa davanti alla sua stella, una piccola parte della luce stellare attraversa l’atmosfera del pianeta. Le diverse sostanze presenti nell’atmosfera assorbono la luce a lunghezze d’onda specifiche, lasciando una sorta di «impronta».
Analizzando questa luce con strumenti molto sensibili, come quelli del James Webb, i ricercatori riescono a dedurre quali molecole siano presenti. È una tecnica chiamata spettroscopia di trasmissione.
Che cos’è l’acqua «pesante»
Per capire la ricerca serve un concetto di base. L’acqua comune è formata da idrogeno e ossigeno. L’idrogeno, però, esiste anche in una versione più pesante, chiamata deuterio, che contiene un neutrone in più nel nucleo. Quando in una molecola d’acqua un atomo di idrogeno è sostituito dal deuterio, si parla di acqua «semi-pesante» o pesante.
Il rapporto tra deuterio e idrogeno, indicato dagli scienziati con la sigla D/H, è una specie di firma chimica. Confrontarlo tra corpi celesti diversi fornisce indizi su dove e come si sono formati.
Cosa hanno osservato con il James Webb
Secondo la ricerca condotta con il telescopio spaziale James Webb, l’analisi dell’atmosfera di WASP-39b si è concentrata proprio sulla ricerca del deuterio e sul rapporto D/H. Individuare tracce di acqua pesante e misurarne la proporzione rispetto all’acqua normale può offrire informazioni preziose sui processi che hanno dato origine al pianeta.
È importante sottolineare che misure di questo tipo sono estremamente delicate. I dati vanno interpretati con prudenza e spesso richiedono ulteriori osservazioni per essere confermati. Si tratta quindi di risultati che aprono una strada, più che di verdetti definitivi.
Perché il rapporto deuterio-idrogeno è così importante
Il rapporto D/H è uno degli strumenti che gli scienziati usano per ricostruire la storia dei pianeti e dell’acqua nel cosmo. Nel nostro Sistema solare, ad esempio, il confronto tra il deuterio presente negli oceani terrestri e quello di comete e asteroidi è usato per indagare da dove possa provenire l’acqua della Terra.
Applicare lo stesso ragionamento a un pianeta lontano come WASP-39b significa estendere questo tipo di indagine ben oltre i confini del Sistema solare. È un modo per capire se i meccanismi di formazione planetaria che conosciamo valgano anche altrove.
Un tassello nella conoscenza degli esopianeti
Studi come questo non promettono scoperte clamorose da titolo, ma aggiungono tasselli preziosi alla comprensione dei mondi al di fuori del Sistema solare. Ogni atmosfera analizzata aiuta a costruire un quadro più ricco della varietà di pianeti che popolano la nostra galassia. Chi vuole approfondire può leggere anche il caso di LHS 1140 b, l’esopianeta che perde elio.
Il James Webb, con la sua capacità di analizzare la luce infrarossa, sta trasformando lo studio delle atmosfere esoplanetarie, permettendo osservazioni che fino a pochi anni fa erano semplicemente impensabili.
Domande frequenti su WASP-39b
Dove si trova WASP-39b?
A circa settecento anni luce dalla Terra, nella costellazione della Vergine. È un gigante gassoso caldo simile per massa a Saturno.
Che cos’è l’acqua pesante?
È acqua in cui un atomo di idrogeno è sostituito dal deuterio, una forma più pesante dell’idrogeno con un neutrone in più.
Come si studia l’atmosfera di un esopianeta?
Analizzando la luce della stella che attraversa l’atmosfera del pianeta durante il transito, con una tecnica chiamata spettroscopia di trasmissione.
Perché è importante il rapporto deuterio-idrogeno?
Perché funziona come una firma chimica che aiuta a ricostruire come e dove si sono formati i pianeti e l’acqua nel cosmo.
I risultati sono definitivi?
No. Sono misure molto delicate che aprono una linea di ricerca e in genere richiedono ulteriori osservazioni per essere confermate.
Cosa aveva già scoperto il James Webb su questo pianeta?
Su WASP-39b il telescopio aveva rilevato per la prima volta in modo chiaro l’anidride carbonica nell’atmosfera di un esopianeta.
Per i dati sul pianeta puoi consultare la voce dedicata su Wikipedia.