Scoperto un esopianeta quasi “gemello” di Giove, uno dei più freddi mai fotografati

Giove, il nostro gigante gassoso, ha un quasi “gemello” a circa 12 anni luce di distanza. E’ stato scoperto col telescopio James Webb usando la tecnica dell’imaging diretto ed è uno dei pianeti gioviani più freddi mai osservati direttamente.

E’ stato scoperto un altro esopianeta: si chiama Eps Ind Ab (Epsilon Indi Ab per esteso). Ormai sono tanti gli esopianeti conosciuti; sono 5741 i pianeti fino ad oggi confermati. Tuttavia, non tutti ricevono ugualmente gli onori della cronaca nei mezzi di comunicazione. Questo perché sebbene la varietà di esopianeti sia molto grande, tuttavia molti, anzi la maggior parte dei nuovi pianeti scoperti presenta le stesse caratteristiche di pianeti già noti.

Il pianeta Eps Indi Ab si differenzia da quelli già scoperti: ha caratteristiche uniche che generato molta risonanza nella stampa.

Ma andiamo gradualmente…

Dove si trova l’esopianeta recentemente scoperto

Il pianeta Eps Indi Ab ha come stella madre (cioè la stella nel cui disco protoplanetario esso si è formato) la stella chiamata Eps Indi A. Si tratta di una stella nella costellazione dell’Indus, cioè dell’Indiano (indiano d’America) situata nell’emisfero celeste australe ed è la quinta stella più brillante della costellazione. Questa stella ha un’età simile a quella del Sole (circa 4.6 miliardi di anni) ma un pò meno massiccia e un po’ più fredda.

Nella nomenclatura introdotta dall’astronomo Bayer (nella sua opera Uranometria del 1603), le stelle di una stessa costellazione vengono designate, in ordine di brillantezza, con le lettere dell’alfabeto greco, seguite dal genitivo del nome latino della costellazione: nel nostro caso Indus (nominativo) - Indi (genitivo).

Eps Indi non è una stella singola, bensì un sistema triplo formato da una stella più brillante, Eps Indi A e, a distanza di 1500 unità astronomiche, un sistema binario formato da due stelle nane brune, eps Indi Ba e eps Indi Bb.

Secondo la nomenclatura degli esopianeti adottata dalla Unione Astronomica internazionale il pianeta viene designato con il nome della stella madre seguito dalle lettere minuscole del nostro alfabeto a partire dalla lettera “b” in ordine cronologico di scoperta.

eps Indi Ab è il primo pianeta scoperto attorno alla stella eps Indi A.

Sun — La tecnica coronografica viene utilizzata, ad esempio, per osservare la corona solare. Il coronografo blocca la luce emessa dal disco solare, permettendo così di vedere la corona molto meno brillante. Credit: NASA/SOHO

La nostra stella si trova a circa 10 anni luce dalla Terra. Si consideri che sono solo una trentina le stelle che distano dalla Terra non più di 10 anni luce.

Cos'ha di speciale l’esopianeta eps Indi Ab

Come dicevamo, a differenza di tanti pianeti la cui scoperta passa sotto silenzio (naturalmente non all’interno della comunità astronomica!), questo esopianeta ha due caratteristiche importanti.

Prima caratteristica speciale

La prima è di essere il dodicesimo esopianeta più vicino alla Terra. Questa vicinanza ne ha sicuramente favorito la scoperta.

Che attorno alla stella Eps Indi A potesse esistere un pianeta se ne avevano già dei sospetti. Con il “metodo delle velocità radiali”, uno dei metodi utilizzati per la ricerca di esopianeti, si erano avute evidenze che “qualcosa” stesse ruotando attorno alla stella.

Proprio questi sospetti hanno spinto un team internazionale di ricerca a puntare il telescopio spaziale James Webb in direzione di Eps Indi A. Utilizzando “il metodo dell'imaging diretto” gli astronomi sono riusciti a fotografare l’oggetto che si sospettava ruotasse attorno alla stella. Si tratta effettivamente di un pianeta: eps Indi Ab

Il metodo dell’imaging diretto ha permesso di scoprire circa 1.4% di esopianeti

Ma passiamo alla seconda ma più importante caratteristica.

Seconda caratteristica speciale

Seconda caratteristica che rende speciale questo pianeta è quello di essere un pianeta gioviano “freddo”, un cold Jupiter.

I pianeti gioviani sono così chiamati poichè hanno dimensioni (sia raggio sia massa) simili al nostro Giove. Tuttavia, quasi tutti i gioviani finora scoperti sono “hot” o al più “warm”, cioè gioviani molto più caldi del nostro Giove. L’essere molto più caldi deriva dalla loro estrema vicinanza alla propria stella: più un pianeta è vicino alla stella più caldo è. Si pensi a Mercurio che, a motivo della sua vicinanza al Sole, ha temperature superficiali fino a oltre 400 gradi centigradi.

Peraltro, la maggiore temperatura e quindi maggiore luminosità facilita parecchio la scoperta.

Invece, Eps Indi Ab è un gioviano freddo, molto più simile al nostro Giove di tutti i gioviani finora scoperti (sono circa 1840).

Nonostante la bassa temperatura e quindi bassa luminosità, la vicinanza alla Terra e la potenza di risoluzione angolare del telescopio James Webb e la sua sensibilità alla radiazione infrarossa con il suo strumento MIRI (Mid-InfraRed Instrument), hanno permesso di scoprirlo.

Infatti, essendo freddo (intorno a 0 ⁰C) questo pianeta emette soprattutto radiazione infrarossa. Sebbene sia appena 100 gradi più caldo dei giganti del sistema solare, esso offre una grande opportunità agli scienziati di studiare un “analogo” dei pianeti gassosi del sistema solare.

Si ritiene che nella sua atmosfera siano abbondanti metano, monossido e diossido di carbonio, come anche significativa sia la coltre di nubi.

Futuri sviluppi

Il team guidato da Caroline Morley dell'University of Texas (Austin) annuncia che si ritornerà a osservare questo pianeta con altre tecniche (quella spettroscopica oltre la fotometrica usata per la scoperta), ma anche con altri telescopi quali il Nancy Grace Roman Space Telescope che sarà operativo nel prossimo futuro.

Riferimenti allo studio

Matthews, E.C., Carter, A.L., Pathak, P. et al. A temperate super-Jupiter imaged with JWST in the mid-infrared. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07837-8