Foschie di idrocarburi nel subnettuniano K2-18b?
Super-Terre e sub-nettuniani (pianeti con raggi rispettivamente compresi tra 1 e 1.8 raggi terrestri e tra 1.8 e 3.5 raggi terrestri) sono tra i corpi celesti più comuni fra gli oltre 6400 esopianeti scoperti finora. Ciò nonostante, la loro composizione interna è ancora poco nota e finora sono stati proposti diversi modelli: nuclei rocciosi avvolti da estese atmosfere primordiali dominate da idrogeno molecolare (H2), pianeti con composizione simile a quella di Nettuno, oppure mondi “acquatici” ricchi di composti volatili.
Qualsiasi esopianeta per cui sia possibile caratterizzare la composizione e la struttura fisica dell’atmosfera diventa fondamentale per comprendere la vera natura di questa classe di pianeti. Ciò è possibile grazie alla tecnica della spettroscopia di trasmissione, che consiste nel confrontare le osservazioni spettroscopiche della stella ospite ottenute in due momenti distinti: durante il transito del pianeta lungo la nostra linea di vista e al di fuori di esso. Durante il transito, infatti, una frazione della luce stellare filtra attraverso l’atmosfera planetaria, venendo assorbita a specifiche lunghezze d’onda dalle molecole che la compongono.
Un team di ricercatori guidato dall’astrofisica Rouhan Liu dell’University College London ha analizzato le osservazioni di spettroscopia di trasmissione del sub-nettuniano temperato K2-18 b acquisite con il James Webb Space Telescope (JWST).
Utilizzando modelli atmosferici avanzati per interpretare gli spettri raccolti dagli strumenti MIRI, NIRISS e NIRSpec, gli autori hanno individuato solide prove a supporto di un’atmosfera ricca di idrogeno molecolare caratterizzata dalla presenza di foschie fotochimiche a base di idrocarburi, con abbondanze rilevanti di metano e diossido di carbonio, analoghe a quelle osservate nell’atmosfera di Titano.
Lo studio è descritto nell’articolo “Hydrocarbon Hazes on Temperate Sub-Neptune K2-18b Supported by Data from the James Webb Space Telescope“, pubblicato su The Astronomical Journal. Tra i coautori figura anche l’astrofisico Jesús Maldonado dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.
L’immagine di copertina (cliccare qui per visualizzarla interamente) mostra nel pannello in alto una ricostruzione artistica del pianeta K2-18 b; nel pannello in basso invece lo spettro ottenuto con NIRISS con indicati molecole ed atomi responsabili del segnale osservato
