Il pianeta TOI-199b ha dimensioni simili a Saturno, orbita a oltre 330 anni luce dalla Terra e presenta temperature molto più miti rispetto ai giganti gassosi più studiati finora. La sua atmosfera, osservata dal telescopio spaziale James Webb, è ricca di metano.
Gli astronomi hanno aperto una nuova finestra sullo studio dei pianeti extrasolari. Grazie al telescopio spaziale James Webb, un gruppo di ricerca guidato dalla Penn State e dal Jet Propulsion Laboratory della NASA ha analizzato l’atmosfera di TOI-199b, un esopianeta grande circa quanto Saturno ma con una temperatura sorprendentemente moderata per un gigante gassoso. Lo studio è stato pubblicato su The Astronomical Journal.
TOI-199b si trova a più di 330 anni luce dalla Terra e compie un giro intorno alla sua stella in circa cento giorni. La sua temperatura stimata è di circa 175 gradi Fahrenheit, cioè intorno agli 80 gradi Celsius. Non è certo un ambiente abitabile per l’uomo, ma è molto diverso dai cosiddetti “Gioviani caldi”, pianeti giganti che orbitano vicinissimi alla propria stella e possono raggiungere migliaia di gradi. È diverso anche da Giove e Saturno nel nostro Sistema solare, che si trovano lontano dal Sole e sono estremamente freddi.
La particolarità di TOI-199b sta proprio qui: è un gigante gassoso temperato, una categoria ancora poco esplorata. Finora, gli astronomi hanno studiato soprattutto pianeti molto caldi, perché sono più facili da osservare, oppure giganti del nostro Sistema solare. TOI-199b offre invece un caso intermedio, utile per capire come si formano e si evolvono le atmosfere planetarie in condizioni meno estreme.
Per analizzare la sua atmosfera, gli scienziati hanno usato la spettroscopia di trasmissione. In pratica, quando il pianeta passa davanti alla sua stella, una piccola parte della luce stellare attraversa l’atmosfera del pianeta prima di arrivare fino a noi. Le molecole presenti nell’atmosfera assorbono alcune lunghezze d’onda precise, lasciando una specie di impronta digitale nella luce raccolta dal telescopio. Il James Webb ha osservato il sistema per circa venti ore consecutive, compreso un transito del pianeta durato circa sette ore.
Il risultato principale è la rilevazione del metano. La presenza di questa molecola era prevista dai modelli teorici per pianeti giganti temperati, ma questa osservazione rappresenta una conferma importante. Secondo l’articolo scientifico, il segnale del metano è robusto anche se le osservazioni hanno avuto una precisione inferiore al previsto a causa di un disallineamento del puntamento del telescopio.
Oltre al metano, i dati mostrano possibili indizi della presenza di ammoniaca e anidride carbonica, anche se saranno necessarie ulteriori osservazioni per stabilire con maggiore sicurezza la composizione dell’atmosfera. Il paper segnala anche un aumento della profondità del transito vicino ai 3 micrometri, che i modelli attribuiscono soprattutto ad ammoniaca oppure, meno probabilmente, ad acido cianidrico.
Questa scoperta non riguarda solo TOI-199b. Studiare pianeti di questo tipo permette agli astronomi di verificare i modelli sulla formazione dei giganti gassosi, sulla presenza di nubi e foschie nelle atmosfere planetarie e sull’evoluzione chimica dei pianeti nel tempo. In prospettiva, capire meglio questi mondi lontani può aiutare anche a interpretare la storia dell’atmosfera terrestre, perché ogni pianeta osservato aggiunge un tassello al quadro generale di come nascono e cambiano le atmosfere.
TOI-199b non è quindi una “seconda Terra”. È un gigante gassoso, probabilmente privo di una superficie solida come quella del nostro pianeta. Ma è un oggetto prezioso perché appartiene a una classe ancora rara: quella dei giganti temperati abbastanza favorevoli da poter essere studiati nel dettaglio. Con il James Webb, gli astronomi stanno iniziando a osservare non solo pianeti estremi, ma anche mondi più sfumati, più complessi e forse più rappresentativi della grande varietà di sistemi planetari presenti nella galassia.
In questo senso, il metano trovato su TOI-199b non è solo una molecola in un’atmosfera lontana. È un segnale che conferma la potenza del James Webb e mostra quanto sia ancora incompleta la nostra conoscenza dei pianeti giganti fuori dal Sistema solare. Ogni nuovo spettro raccolto da Webb ci avvicina a una domanda più grande: non solo quanti pianeti esistono, ma quanto possono essere diversi tra loro.
Stefano Camilloni
