Tylos: il Nuovo Esopianeta con Atmosfera di Metallo Vaporizzato

Scoperta di Tylos, l’Esopianeta Affascinante

Le piccole particelle residue dalla formazione di una stella hanno dato vita a uno dei mondi più affascinanti e bizzarri conosciuti dall’umanità: Tylos, noto anche come WASP-121b. Questo esopianeta, un gigante gassoso situato a circa 880 anni luce dalla Terra, orbita a una distanza così ravvicinata dalla sua stella madre che la sua atmosfera è costellata di nuvole di metallo vaporizzato. Recenti osservazioni hanno rivelato che Tylos è stato plasmato dalla polvere e dalle rocce che circolavano attorno alla stella durante le prime fasi della sua formazione. La scoperta chiave è la presenza di monossido di silicio, una molecola che indica la presenza di roccia vaporizzata. Grazie al telescopio spaziale James Webb (JWST), un team di astronomi ha identificato questa molecola nell’atmosfera dell’esopianeta, insieme ad altre come acqua, monossido di carbonio e metano. Le proporzioni relative di carbonio, ossigeno e silicio forniscono indizi preziosi su come Tylos si sia formato e su come abbia acquisito il suo materiale, come spiega l’astronomo Thomas Evans-Soma dell’Università di Newcastle in Australia, che ha guidato la ricerca.

Caratteristiche Fisiche di Tylos

Con un raggio di circa 1,75 volte quello di Giove, Tylos ha una massa che supera di poco quella del gigante gassoso, essendo solo 1,16 volte più massiccio. Questo esopianeta orbita attorno a una stella giallo-bianca chiamata Dilmun, la quale ha un raggio 1,5 volte quello del Sole, completando un’orbita in un tempo sorprendentemente breve di sole 30 ore. La sua vicinanza alla stella è tale che Tylos sta letteralmente evaporando, con la sua atmosfera espansa dal calore intenso. Durante il suo passaggio tra noi e Dilmun, Tylos si trova in una posizione ideale per essere studiato. Parte della luce emessa dalla stella attraversa la sua atmosfera gonfiata e viene alterata dalle molecole presenti. Gli astronomi possono analizzare questi segnali sottili per identificare le molecole responsabili delle modifiche osservate.

Il Mistero degli Hot Jupiter

Classificato come un “hot Jupiter”, Tylos rappresenta un enigma per gli scienziati. Questi giganti gassosi, che orbitano sorprendentemente vicino alle loro stelle madri, pongono interrogativi sulla loro formazione, poiché le condizioni estreme di radiazione e vento stellare dovrebbero ostacolare l’accumulo di gas. L’ipotesi predominante suggerisce che questi pianeti si formino a distanze maggiori e successivamente migrino verso l’interno. La prima rilevazione del monossido di silicio nell’atmosfera di un esopianeta è stata documentata in un articolo pubblicato nel 2022, evidenziando la difficoltà di identificare questa molecola rara. Tuttavia, è la combinazione di molecole nell’atmosfera di Tylos che ha permesso a Evans-Soma e al suo team di dedurre il luogo di nascita di questo esopianeta.

Processo di Formazione delle Stelle e dei Pianeti

Le stelle nascono all’interno di dense nubi di gas molecolare. Durante il loro processo di rotazione, il materiale si organizza in un disco che alimenta la stella in crescita. Una volta che la stella raggiunge una potenza sufficiente a espellere il materiale circostante con i suoi venti, la sua crescita si arresta. Il materiale rimanente nel disco si aggrega in piccole particelle di polvere e ghiaccio, che si uniscono per formare pianeti. A distanze più ravvicinate alla stella madre, il ghiaccio sublima in gas, un fenomeno noto come la linea del ghiaccio o linea della neve, con diversi tipi di ghiaccio che presentano differenti punti di sublimazione.

Analisi dell’Atmosfera di Tylos

Analizzando i rapporti delle molecole nell’atmosfera di Tylos, i ricercatori hanno concluso che l’esopianeta si è formato a una distanza dalla sua stella in cui il metano era presente in forma di vapore, mentre il ghiaccio d’acqua rimaneva congelato. Nel nostro Sistema Solare, tale distanza si colloca tra le orbite di Giove e Urano. Poiché Dilmun è più caldo del Sole, la distanza di formazione di Tylos sarebbe stata ancora maggiore, suggerendo che il pianeta ha dovuto migrare per una lunga distanza per raggiungere la sua attuale posizione. Questa scoperta rappresenta una delle evidenze più significative finora riguardo alla formazione e all’evoluzione degli hot Jupiter.

Il Mistero del Metano nell’Atmosfera di Tylos

Tuttavia, un ulteriore mistero si presenta: il metano è stato rilevato sul lato notturno di Tylos, che è permanentemente rivolto lontano da Dilmun. Considerando che il metano è instabile a temperature elevate, ci si aspetterebbe che fosse indetectabile sul lato diurno, caratterizzato da un calore estremo. Quando il metano si sposta verso il lato notturno, ci si aspetterebbe che rimanesse invisibile alla stessa altitudine. Pertanto, l’abbondanza di metano nell’atmosfera notturna di Tylos suggerisce l’esistenza di processi atmosferici intriganti. I ricercatori ipotizzano che si tratti di miscelazione verticale: forti correnti ascensionali potrebbero portare il metano dalle profondità dell’atmosfera verso l’alta atmosfera, dove può essere rilevato dal JWST. Questa scoperta mette in discussione i modelli dinamici attualmente in uso per gli esopianeti, che potrebbero necessitare di adattamenti per riflettere la forte miscelazione verticale osservata sul lato notturno, come afferma Evans-Soma.

Conclusioni sulla Ricerca di Tylos

Nonostante Tylos sia stato osservato più di quasi 6.000 esopianeti confermati fino ad oggi, questo straordinario mondo in continua evoluzione ha ancora molto da insegnarci sui pianeti della Via Lattea. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature Astronomy, contribuendo a un campo di studio in rapida espansione e ricco di sorprese. La continua esplorazione di Tylos e di altri esopianeti simili potrebbe rivelare ulteriori segreti sulla formazione planetaria e sull’evoluzione dell’universo.