Il telescopio spaziale James Webb ha studiato l'atmosfera dell'esopianeta sub-nettuniano TOI-421 b

Il telescopio spaziale James Webb raccoglie moltissime informazioni legate a differenti oggetti celesti, vicini e lontani. Tra questi gli scienziati hanno avuto modo di osservare anche esopianeti permettendone una loro caratterizzazione e scoprendo molti dati utili per comprendere l'evoluzione di sistemi planetari diversi dal nostro o più prossimi al Sistema Solare. Recentemente il JWST si è concentrato sull'esopianeta sub-nettuniano TOI-421 b gettando nuova luce su questo genere di corpi celesti.

In generale sappiamo che i pianeti sub-nettuniani sono diffusi all'interno della Via Lattea, ma non sono presenti nel Sistema Solare. Questo non consente agli scienziati di avere dati utili rispetto a giganti gassosi o pianeti rocciosi, dei quali invece abbiamo esempi ben più vicini. I ricercatori stanno cercando di studiare atmosfere dei sub-nettuniani per capire come si sono formati, come si sono evoluti ma anche perché non ne esistano nel Sistema Solare.

Il telescopio spaziale James Webb e la sfida degli esopianeti sub-nettuniani

Tra le caratteristiche degli esopianeti sub-nettuniani, troviamo che questi siano almeno due volte più grandi della Terra, quindi molto più piccoli dei giganti gassosi, oltre a essere più freddi dei gioviani caldi. L'insieme di queste caratteristiche, oltre alla possibile presenza nell'atmosfera di foschia/nebbia, li rende molto difficili da osservare e di caratterizzarli.

L'esopianeta TOI-421 b è stato osservato grazie agli strumenti NIRISS/NIRSpec del telescopio spaziale James Webb perché si pensava che questo oggetto non presentasse foschia così da poter avere nuovi dati sulla composizione dell'atmosfera. La motivazione è legata alla temperatura, con TOI-421 b che arriva a 726°C mentre sub-nettuniani con temperature di 577°C presentano processi fotochimici legati all'interazione con la luce della stella con il metano che creano questa foschia.

Nell'atmosfera di TOI-421 b i ricercatori hanno trovato possibili tracce di vapore acqueo, monossido di carbonio e anidride solforosa mentre non sono stati rilevati metano e anidride carbonica. Questo fa pensare che ci sia una grande disponibilità di idrogeno nell'atmosfera, modificando le precedenti ipotesi su questo genere di pianeti.

In realtà TOI-421 b potrebbe essere diverso da altri sub-nettuniani studiati in precedenza e avvicinarlo in realtà ai giganti gassosi del Sistema Solare. Questo esopianeta orbita poi intorno a una stella simile al Sole mentre altri sub-nettuniani sono compagni di nane brune. Ora la sfida è trovare altri pianeti sub-nettuniani caldi per capire se TOI-421 b sia un'eccezione o la regola. I dati su questo esopianeta sono stati inseriti nello studio dal titolo TOI-421 b: A Hot Sub-Neptune with a Haze-free, Low Mean Molecular Weight Atmosphere.