C'è un pianeta dove piovono zaffiri da nubi di metallo
Si tratta di WASP-121b, un esopianeta situato nella costellazione della Poppa, a circa 850 anni luce dalla Terra. Le condizioni estreme della sua atmosfera sono appena state descritte in uno studio su pubblicato su Nature Astronomy
Una massa poco superiore a quella di Giove, quasi due volte più grande, un'atmosfera bollente che può superare i 3mila gradi centigradi, e due facce completamente all'opposto: una perennemente illuminata e l'altra immersa in un buio perpetuo. Benvenuti su WASP-121b, un esopianeta che orbita attorno a una lontana stella nella costellazione della Poppa, a circa 850 anni luce dalla Terra, dove i venti soffiano a 5 chilometri al secondo e dalle nubi piovono gemme liquide. A rivelare questi incredibili fenomeni atmosferici è uno studio appena pubblicato su Nature Astronomy da un gruppo di ricerca internazionale, che ha modellato con precisione mai raggiunta le caratteristiche dell'atmosfera presente sulle due facce di WASP-121b.
Ad attirare l'attenzione dei ricercatori su questo lontano esopianeta sono due caratteristiche che rendono le condizioni nella sua atmosfera particolarmente estreme. WASP-121b è infatti un cosiddetto gioviano caldo, cioè un gigante gassoso come Giove che si trova però vicinissimo alla sua stella (Wasp-121), attorno a cui compie un orbita completa in poco più di 30 ore terrestri. Inoltre, il pianeta è anche in una condizione definita blocco mareale: il suo periodo di rotazione e di rivoluzione sono uguali, e mostra quindi sempre la stessa faccia in direzione della stella, come fa la Luna con la Terra.
In precedenza era stato scoperto che nella stratosfera di WASP-121b è presente vapore acqueo, ed erano stati documentati i cambiamenti di temperatura che avvengono tra gli strati più alti e quelli più bassi dell'atmosfera nel lato illuminato. Il nuovo studio però va molto oltre: studiando le condizioni presenti sul lato oscuro di Wasp-121b grazie allo spettroscopio del telescopio spaziale Hubble, e documentando così come varia la temperatura nelle due facce del pianeta e come circola l'acqua nella sua atmosfera, la ricerca ha rivelato infatti per la prima volta, nel dettaglio, alcune delle caratteristiche del meteo “waspiano”.
Qui da noi, ad esempio, il ciclo dell'acqua è piuttosto pacifico: l'acqua evapora per effetto del calore, si condensa nelle nubi, precipita al suolo come pioggia, e si ricomincia. Su WASP-121b vedremmo qualcosa di molto più estremo. Sul lato illuminato infatti le temperature raggiungono quasi i 3mila gradi, e le molecole di acqua vengono spezzate negli atomi che le compongono (ossigeno e idrogeno) da un processo noto come decomposizione termica, e quindi risucchiate verso il lato buio. Sulla faccia non illuminata le temperature scendono invece fino a circa 1.200 gradi, permettendo alle molecole di acqua di formarsi nuovamente a partire da atomi di ossigeno e idrogeno, per essere rapidamente trascinate nuovamente verso il lato illuminato. Un ciclo frenetico di distruzione e rinascita che non da tempo all'acqua di formare nubi come quelle che si vedono sulla Terra, alimentato da venti che soffiano tutto intorno al pianeta a velocità superiori ai cinque chilometri al secondo.
Avendo raccolto informazioni dettagliate sulle temperature presenti a diverse altitudini su entrambe le facce di WASP-121b, lo studio ha permesso anche di effettuare delle previsioni di quali elementi possono esservi presenti, e in quali condizioni. In questo modo, gli autori hanno scoperto che nella faccia buia del pianeta esistono probabilmente nubi, anche se non composte da molecole di acqua: a condensarsi sono infatti metalli in forma gassosa, come ferro, alluminio o titanio. Una volta formate le nubi, i metalli precipitano (probabilmente) verso gli strati più bassi della superficie, dove gli autori dello studio ipotizzano che diano origine a fenomeni impossibili sul nostro pianeta, come una pioggia di rubini e zaffiri in forma liquida (o meglio del corindone, il minerale da cui sono composti).
“È eccitante studiare pianeti come WASP-121b, così differenti da quelli presenti nel nostro Sistema Solare, perché ci permettono di osservare come si comportano le atmosfere in condizioni estreme”, spiega Joanna Barstow, della Open University di Milton Keynes. Non a caso, i ricercatori stanno già organizzando il prossimo round di osservazioni: “Per conoscere meglio il pianeta – rivela Thomas Mikal-Evans, astronomo del Max Plank Institute for Astronomy e coautore dello studio – lo studieremo con il telescopio spaziale James Webb, già nel corso del suo primo anno di attività”.
