Hats-6 b, un gigante gassoso in orbita attorno a una stella nana M

Hats-6 b, un gigante gassoso in orbita attorno a una stella nana M, ha sconvolto le teorie sulla formazione planetaria. Scoperto nel 2015, il pianeta si trova a circa 500 anni luce dalla Terra e completa un’orbita attorno alla sua stella in appena tre giorni. Un team di astronomi guidati dall’Università del Maryland ha rivelato la presenza di acqua, metano, ammoniaca e anidride carbonica nell’atmosfera del pianeta, un risultato che ha suscitato grande interesse nel mondo scientifico.

Un pianeta che non dovrebbe esistere

Secondo la teoria dell’accrescimento del nucleo, le stelle nane M non dovrebbero formare pianeti giganti come Giove o Saturno. Queste stelle, infatti, hanno dischi protoplanetari di massa ridotta, rendendo difficile la formazione di nuclei sufficientemente massicci per innescare l’accrescimento di gas. Tuttavia, gli scienziati stanno scoprendo un numero crescente di mondi simili a Hats-6 b, che mettono in discussione le attuali teorie sulla formazione planetaria. «Queste piccole stelle non hanno abbastanza materiale né abbastanza tempo per formare pianeti grandi come Giove e Saturno», ha spiegato la ricercatrice Giannina Guzmán Caloca, prima autrice dello studio. «Studiando la composizione delle loro atmosfere, possiamo tuttavia iniziare a chiederci se si siano formati nello stesso modo dei gioviani caldi attorno a stelle simili al Sole, oppure se stia accadendo qualcosa di diverso».

Un’atmosfera ricca di molecole rare

Utilizzando il telescopio spaziale James Webb (Jwst), i ricercatori hanno analizzato l’atmosfera di Hats-6 b attraverso la spettroscopia di trasmissione, un metodo che permette di determinare la composizione chimica dell’atmosfera di un esopianeta. I dati hanno rivelato la presenza di quattro molecole: acqua, metano, anidride carbonica e ammoniaca. L’ammoniaca, in particolare, è una molecola rara e la sua presenza nell’atmosfera di Hats-6 b rafforza l’ipotesi che i pianeti in orbita attorno alle nane M possano rappresentare una popolazione chimicamente distinta rispetto ai giganti gassosi che orbitano attorno a stelle più simili al Sole.

«L’ammoniaca è particolarmente interessante», ha spiegato Guzmán. «Determinare l’abbondanza della molecola nell’atmosfera potrebbe infatti contribuire in futuro a ricostruire il rapporto tra azoto e ossigeno del pianeta. Insieme al rapporto carbonio/ossigeno, un parametro che può offrire indizi sulle condizioni in cui il pianeta si è formato, aggiungono i ricercatori. Il team ha osservato due transiti del pianeta sul disco della sua stella, uno il 15 gennaio 2024 e l’altro il 21 gennaio, utilizzando la modalità Prism dello spettrografo NirSpec di Jwst. Queste osservazioni hanno permesso di caratterizzare l’atmosfera del pianeta e di identificare la presenza delle molecole menzionate.

Un’ipotesi su temperature inaspettate

Un altro dato che ha lasciato gli scienziati perplessi è la temperatura di equilibrio del pianeta. La temperatura comunemente attribuita a Hats-6 b è di circa 425 gradi Celsius, un valore che deriva da una stima teorica che assume che il pianeta assorba tutta la radiazione proveniente dalla sua stella e la redistribuisca uniformemente sulla propria superficie, senza rifletterne. I risultati dello studio, tuttavia, indicano temperature di equilibrio molto più basse, intorno ai 120 gradi Celsius.

«Se il pianeta è davvero così freddo, significa che qualcosa sta probabilmente riflettendo nello spazio una grande quantità della luce stellare, impedendole di riscaldarlo», ha spiegato Guzmán. «La spiegazione più probabile è la presenza di nubi e foschie che avvolgono il pianeta, in modo simile a quanto accade su Venere». La presenza di nubi e foschie potrebbe spiegare il raffreddamento anomalo del pianeta, ma rimane un mistero da chiarire. Gli scienziati continueranno a studiare l’atmosfera di Hats-6 b per comprendere meglio i processi che governano la formazione e l’evoluzione dei pianeti in orbita attorno a stelle nane M.