Previsioni meteo per il pianeta Tylos: pioveranno rubini e zaffiri

Provate a immaginare un bollettino meteo che annuncia raffiche da 18.000 km/h e, al calar della notte, una pioggia di metallo fuso, rubini e zaffiri. Non è fantascienza: è il clima quotidiano di WASP-121b, uno dei pianeti più estremi mai osservati fuori dal sistema solare.

Questo gigante gassoso orbita così vicino alla sua stella che un anno dura appena 30 ore e mezza. È così a stretto contatto con il suo astro che la gravità stellare lo ha già deformato, schiacciandolo da una sfera in qualcosa che ricorda più un pallone da rugby: un passo in più verso la stella e le forze di marea comincerebbero a smembrarlo. Non sorprende che gli astronomi gli abbiano anche assegnato un nome proprio, Tylos, dopo che il pianeta venne scoperto nel 2015 dal team guidato da Laetitia Delrez.

Sul lato perennemente esposto alla stella le temperature sono talmente alte da vaporizzare i metalli, mentre sul lato notturno, più freddo, ferro e altri elementi pesanti, come rubini e zaffiri appunto, condenserebbero fino a precipitare sotto forma di pioggia. Nel nuovo studio condotto con il telescopio spaziale James Webb si aggiunge anche un dettaglio fondamentale a questo quadro già di per sé sopra le righe: anche le due zone di confine tra giorno e notte, i cosiddetti terminatori, non sono affatto identiche tra loro.

Il pianeta, come osservato, mostra sempre la stessa faccia alla sua stella: un lato è eternamente illuminato, l’altro è sempre al buio. Durante il transito davanti alla stella, però, la sua lenta rotazione fa sì che Webb osservi zone diverse del bordo dell’atmosfera: prima il lato dell’alba, poi quello del tramonto. Sfruttando questo piccolo cambiamento di prospettiva (circa 30°), il team guidato da Cyril Gapp ha misurato come varia l’assorbimento della luce stellare mentre attraversa l’atmosfera del pianeta. Il risultato è sorprendente: il lato serale assorbe più luce del lato mattutino. Questa differenza era stata prevista dai modelli, ma non era mai stata osservata direttamente prima delle misure del James Webb.

Il dato è coerente con l'idea che potenti venti, soffiando verso est nello stesso senso della rotazione del pianeta, trasportino calore dal lato diurno bollente verso quello notturno più freddo, riscaldando in particolare il margine serale e dilatandone l'atmosfera. Per dare un'idea della violenza termica in gioco, Tom Evans-Soma dell'Università di Newcastle, in Australia, coautore dello studio, ha sottolineato che in media il lato diurno di WASP-121b viaggia attorno ai 2.500° C, contro i circa 720°C del lato notturno: tradotto in gradi familiari, un divario termico semplicemente senza eguali nel sistema solare.

Le osservazioni sono state raccolte con due strumenti del Webb, lo spettrografo NIRSpec e l'imager NIRISS, strumenti realizzati dall'industria europea su specifiche dell'Agenzia Spaziale Europea. Allo studio, pubblicato su Nature Astronomy, hanno contribuito ricercatori di mezzo mondo: oltre al team del Max Planck, figurano scienziati della Sorbonne di Parigi, della Johns Hopkins University di Baltimora, delle università di Bordeaux e della Côte d'Azur in Francia, e delle università di Newcastle e del Queensland in Australia.

I nuovi dati si aggiungono a un dossier scientifico già ricco su questo "Giove ultra-caldo". Il Very Large Telescope in Cile aveva già mappato venti turbolenti e correnti a getto stratificate su mezzo pianeta, mentre il telescopio Hubble aveva rilevato anni fa la fuga di magnesio e ferro dall'atmosfera, eroso dall'intensa radiazione ultravioletta della stella ospite. Più di recente, un'altra osservazione del Webb ha individuato un flusso persistente di elio in fuga dal pianeta, rilevabile per quasi il 60% dell'intera orbita: la prova di un'atmosfera che, letteralmente, si sta lentamente disperdendo nello spazio.