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Il telescopio spaziale James Webb ha compiuto un'osservazione senza precedenti dell'esopianeta WASP-121b, noto anche come Tylos, un gigante gassoso ultra-caldo situato a circa 880 anni luce dalla Terra. Questa è la prima osservazione completa di un esopianeta con un pennacchio gassoso proveniente dalla sua atmosfera in dispersione, una sorta di 'coda'. Ma la vera sorpresa è che il pianeta sembra avere due code gassose, una delle quali, contrariamente a quanto previsto dai modelli teorici, si estende davanti al pianeta lungo la sua orbita.
L'esopianeta WASP-121b orbita attorno alla sua stella in sole 30 ore. Questa estrema vicinanza alla stella madre causa una perdita significativa di atmosfera a causa del riscaldamento estremo, portando alla formazione di due enormi code di elio. Queste code sono state rilevate direttamente per la prima volta nell'infrarosso grazie allo spettrometro di Webb, durante un monitoraggio continuo di quasi 37 ore (più di un'orbita completa). Una coda si estende dietro il pianeta, come previsto, mentre l'altra, per ragioni ancora da chiarire completamente, si incurva in avanti lungo l'orbita. Insieme, le due code si estendono per una distanza impressionante, coprendo quasi il 60% dell'orbita di WASP-121b.
La scoperta ha sorpreso gli scienziati, poiché i modelli esistenti prevedevano una sola coda atmosferica, modellata dal vento stellare e dalla radiazione. Romain Allart, autore principale dello studio, ha commentato: 'Siamo rimasti incredibilmente sorpresi nel vedere quanto lontano si estende il flusso di elio'. La doppia struttura della coda gassosa osservata in WASP-121b richiede una revisione dei modelli, tenendo conto della distribuzione spaziale del gas e delle complesse interazioni tra l'atmosfera del pianeta e l'ambiente stellare circostante. Studi recenti suggeriscono che i campi magnetici potrebbero giocare un ruolo cruciale nella formazione di queste strutture complesse.
Gli scienziati hanno dedicato la massima attenzione possibile a questo fenomeno insolito: mai prima d'ora le code atmosferiche degli esopianeti erano state osservate per un periodo così prolungato, ben 37 ore consecutive. Considerato l'alto costo del tempo di osservazione di Webb, dedicare più di un giorno intero a un singolo esperimento sottolinea l'importanza dei dati raccolti. Le osservazioni di WASP-121b non solo forniscono nuove informazioni sulla dinamica atmosferica degli esopianeti ultra-caldi, ma aiutano anche a comprendere meglio i processi di perdita di massa che possono influenzare l'evoluzione a lungo termine di questi mondi. Ricerche teoriche indicano che la composizione chimica dell'atmosfera di un esopianeta e l'intensità del campo magnetico della stella ospite possono influenzare significativamente la forma e la stabilità delle code gassose.
Queste osservazioni hanno implicazioni significative per la nostra comprensione dell'evoluzione degli esopianeti: un'intensa perdita di atmosfera potrebbe, nel tempo, trasformare i giganti gassosi in mondi più piccoli, simili a Nettuno, o persino in pianeti rocciosi 'spogliati'. I ricercatori hanno definito questo lavoro un 'punto di svolta' che richiederà lo sviluppo di nuovi modelli che tengano conto della risoluzione spaziale dei processi in corso. L'analisi dettagliata della luce stellare filtrata attraverso l'atmosfera di WASP-121b ha rivelato la presenza di elementi pesanti come il magnesio e il ferro, che contribuiscono alla formazione di nubi esotiche e influenzano la temperatura e la struttura dell'atmosfera. Ulteriori osservazioni con Webb e altri telescopi di prossima generazione saranno fondamentali per confermare queste scoperte e per approfondire la nostra conoscenza dei processi fisici e chimici che plasmano l'evoluzione degli esopianeti.
