Venti a migliaia di km/h soffiano grandine di minuscoli cristalli di quarzo attraverso l’atmosfera calda e ricca di silicati di un lontano pianeta, un gigante gassoso, chiamato WASP-17b: lo ha scoperto il James Webb Space Telescope (JWST). “Sapevamo dalle osservazioni del telescopio spaziale Hubble che dovevano esserci degli aerosol – minuscole particelle che formano nuvole o foschia – nell’atmosfera di WASP-17b, ma non ci aspettavamo che fossero fatti di quarzo,” ha spiegato Daniel Grant, dell’Università di Bristol, autore di un nuovo studio.
WASP-17b è un mondo incredibile. Orbita ogni 3,7 giorni a una distanza di soli 7,8 milioni di km dalla sua stella, che si trova a 1.300 anni luce dalla Terra: è così vicino alla sua stella ospite che la sua temperatura diurna sale fino a 1.500 gradi Celsius. Poiché l’atmosfera è così calda su questo esopianeta, il mondo si è effettivamente espanso fino a circa 285mila km di diametro, ovvero poco meno del doppio del diametro di Giove. Ciò nonostante WASP-17b abbia solo circa la metà della massa complessiva di Giove. WASP-17b è uno dei pianeti “più gonfi” conosciuti e la sua atmosfera lo rende un ottimo obiettivo per il telescopio spaziale James Webb.
Grant e altri astronomi hanno osservato WASP-17b transitare davanti alla sua stella utilizzando lo strumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) del JWST. Mentre l’esopianeta si muoveva davanti alla sua stella dal punto di vista di Webb, MIRI ha rilevato la luce stellare bloccata dal pianeta gonfio ma parzialmente assorbita dall’atmosfera terrestre. Tali misurazioni danno origine al cosiddetto spettro di trasmissione, in cui determinate lunghezze d’onda vengono bloccate da particolari molecole atmosferiche.
Come Giove, WASP-17b sembra essere composto principalmente da idrogeno ed elio. Inoltre, MIRI ha rilevato anidride carbonica, vapore acqueo e, ad una lunghezza d’onda di 8,6 micron, la firma di assorbimento di cristalli di quarzo puro. Combinando le precedenti osservazioni con il telescopio spaziale Hubble, si ritiene che questi cristalli abbiano la forma degli stessi prismi esagonali appuntiti del quarzo sulla Terra, ma di soli 10 nanometri di dimensione.
Il quarzo è una forma di silicato, un minerale ricco di silice e ossigeno. I silicati sono eccezionalmente comuni: tutti i corpi rocciosi del Sistema Solare sono costituiti da essi, e i silicati sono stati precedentemente rilevati nelle atmosfere degli esopianeti caldi gioviani. Tuttavia, in quei casi si trattava di cristalli di olivina e pirosseno più complessi e ricchi di magnesio.
“Ci aspettavamo di vedere silicati di magnesio,” ha affermato Hannah Wakeford dell’Università di Bristol. “Ciò che stiamo vedendo invece sono probabilmente gli elementi costitutivi di questi, le minuscole particelle necessarie per formare i grani di silicato più grandi che rileviamo negli esopianeti più freddi e nelle nane brune“.
WASP-27b è anche in rotazione sincrona, il che significa che mostra sempre la stessa faccia alla sua stella. Mentre i venti sferzano il pianeta, trasportando con sé le nanoparticelle di quarzo, formano nebbie ad alta quota – essenzialmente nuvole diffuse di cristalli di roccia – nella zona di confine giorno-notte. Quelle nebbie poi si avventurano verso il giorno e vengono vaporizzate dal calore.
Grant ha spiegato come i cristalli di silicato vengono incorporati nell’atmosfera planetaria. “WASP-17b è estremamente caldo, e la pressione alla quale si formano i cristalli di quarzo in alto nell’atmosfera è solo circa un millesimo di quella che sperimentiamo sulla superficie terrestre,” ha affermato l’esperto. “In queste condizioni, i cristalli solidi possono formarsi direttamente dal gas, senza passare prima attraverso una fase liquida“.
I risultati sono stati pubblicati su Astrophysical Journal Letters.
