L’atmosfera di Tylos, conosciuto anche come Wasp-121b, è una delle più sconvolgenti mai osservate al di fuori del Sistema solare. Questo gigante gassoso ultra-caldo, situato a circa 900 anni luce di distanza nella costellazione della Poppa, sfida ogni modello meteorologico noto. Secondo Julia Victoria Seidel, ricercatrice dell’Osservatorio europeo australe (Eso) in Cile, il comportamento atmosferico di questo esopianeta sembra uscito da un film di fantascienza.
Un anno che dura 30 ore e venti di ferro nell’atmosfera
Tylos orbita così vicino alla sua stella madre che un anno su questo pianeta si conclude in appena 30 ore terrestri. La sua posizione lo rende sincronizzato gravitazionalmente, con un lato sempre rivolto verso la stella, surriscaldato da temperature estreme, mentre l’altro lato rimane molto più freddo. Grazie allo strumento Espresso, montato sul Very Large Telescope (Vlt) dell’Eso, è stato possibile ottenere per la prima volta una mappa tridimensionale dell’atmosfera di un esopianeta.
Questa analisi ha rivelato tre strati distinti nell’atmosfera di Tylos. Il primo, più profondo, è attraversato da venti di ferro, seguito da una zona dominata da un getto ad alta velocità di sodio. Nello strato superiore, invece, si muovono venti di idrogeno, generando una circolazione atmosferica mai vista prima.
Un sistema meteorologico senza precedenti
Per la prima volta, gli scienziati hanno osservato un meccanismo atmosferico straordinario, con correnti a getto che trasportano il materiale attorno all’equatore e flussi separati che spostano il gas tra il lato diurno e quello notturno. Secondo Seidel, questa dinamica crea un clima senza paragoni: la corrente a getto percorre metà del pianeta, accelerando man mano che attraversa il lato più caldo e disturbando violentemente gli strati superiori.
«Rispetto a questi fenomeni», sottolinea la ricercatrice, «persino i più violenti uragani del Sistema solare sembrano un semplice venticello».
Il mistero dei venti supersonici
Nei livelli inferiori dell’atmosfera, il calore viene ridistribuito grazie a venti diretti dal lato illuminato a quello oscuro. Secondo Lorenzo Pino, astrofisico dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf) di Arcetri, questa circolazione è influenzata dalla presenza di un campo magnetico, che ne limita l’intensità. Tuttavia, i dati raccolti suggeriscono che in Tylos questo effetto sia debole.
A quote più elevate, gli scienziati hanno individuato una corrente a getto cento volte più veloce dei venti registrati su Giove. Un fenomeno così potente e veloce non è ancora stato spiegato dai modelli atmosferici, ma potrebbe essere collegato all’interazione con i campi magnetici del pianeta.
L’evaporazione dell’atmosfera e il futuro di Tylos
Nelle regioni più esterne, l’atmosfera di Tylos sta subendo un fenomeno di evaporazione, con venti che si orientano in direzione verticale. Questo processo porta alla perdita di massa, ma, secondo gli studiosi, non è sufficiente a distruggere il pianeta, data la sua imponente struttura gassosa.
La transizione tra i moti orizzontali e quelli verticali potrebbe essere una delle chiavi per comprendere come i giganti gassosi ultra-caldi perdano parte della loro atmosfera. Gli studi futuri saranno cruciali per quantificare la velocità di questi flussi e per affinare i modelli climatici applicabili agli esopianeti.
La tecnologia che ha reso possibile la scoperta
Per ottenere questa ricostruzione senza precedenti, gli scienziati hanno sfruttato Espresso, uno spettrografo ad altissima risoluzione in grado di combinare la luce dei quattro telescopi del Vlt in un unico segnale. Questo metodo ha permesso di quadruplicare la quantità di luce raccolta, rivelando dettagli finora irraggiungibili.
Bibiana Prinoth, dottoranda all’Università di Lund e all’Eso, ha sottolineato l’importanza della scoperta: «È straordinario poter analizzare la composizione chimica e la struttura atmosferica di un pianeta situato a una distanza così grande». Un ulteriore studio pubblicato su Astronomy & Astrophysics ha inoltre rilevato una inaspettata presenza di titanio appena sotto la corrente a getto.
Verso nuove frontiere nell’esplorazione degli esopianeti
Secondo Francesco Borsa, ricercatore dell’Inaf di Brera, le capacità di Espresso hanno rivoluzionato lo studio delle atmosfere planetarie. Le prime osservazioni su Tylos, pubblicate nel 2021, avevano già dimostrato il potenziale straordinario di questa tecnologia, ma erano incomplete. Con il nuovo studio, è stato possibile completare il quadro, analizzando la chimica e la fisica atmosferica al variare di latitudine e longitudine.
La presenza di titanio sembra concentrata nelle regioni equatoriali, suggerendo un mescolamento atmosferico limitato. Comprendere la sua distribuzione potrebbe fornire indizi fondamentali sui processi di condensazione negli esopianeti ultra-caldi.
Questi risultati confermano le enormi aspettative nei confronti dell’Extremely Large Telescope (Elt), che in futuro permetterà di studiare in dettaglio esopianeti potenzialmente abitabili, avvicinandoci sempre di più alla possibilità di individuare mondi simili alla Terra.
