Astronomi Rilevano Code Gemelle di Elio per l'Esopianeta WASP-121b Durante il Monitoraggio Orbitale Completo

Gli astronomi hanno completato un monitoraggio approfondito dell'evaporazione atmosferica dell'esopianeta WASP-121b, un cosiddetto “Giove ultra-caldo” situato a circa 858 anni luce dalla Terra, nella costellazione della Poppa. Questa indagine, condotta da specialisti dell'Istituto di Ricerca sugli Esopianeti Trottier (iREx) presso l'Università di Montreal e l'Università di Ginevra, ha portato alla luce una struttura singolare: due code di elio distinte che si dipartono dal pianeta. I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications l'8 dicembre 2025, basandosi su osservazioni continue effettuate verso la fine del 2025. Per studiare questo fenomeno, i ricercatori hanno monitorato il pianeta ininterrottamente per quasi 37 ore utilizzando lo strumento NIRISS a bordo del telescopio spaziale James Webb (JWST), riuscendo così a catturare la perdita atmosferica lungo un'intera orbita.

WASP-121b è noto per la sua atmosfera estrema, con un periodo orbitale di appena 30 ore e temperature che sfiorano i 2300 gradi Celsius (4200 gradi Fahrenheit). Questa intensa calura provoca l'evaporazione di gas leggeri come idrogeno ed elio, che vengono dispersi nello spazio. Tale processo ha implicazioni significative per le dimensioni, la composizione e l'evoluzione a lungo termine del pianeta. Romain Allard, ricercatore principale presso l'Università di Montreal, ha descritto questa osservazione come un punto di riferimento nella scienza degli esopianeti. L'analisi ha fornito l'immagine più dettagliata mai ottenuta dell'evaporazione atmosferica, un fenomeno precedentemente osservato solo in brevi momenti durante i transiti.

La scoperta più sorprendente è stata l'identificazione di non una, ma due gigantesche code di elio in fuga, che si estendono per oltre metà dell'orbita del pianeta. Una di queste code segue il pianeta, spinta via dalla radiazione stellare e dal vento solare, mentre l'altra si estende davanti, presumibilmente attratta dalla gravità della stella madre. Queste code gemelle, che superano il diametro del pianeta di oltre cento volte, mettono in discussione i modelli atmosferici attuali, poiché le simulazioni esistenti faticano a replicare questa complessa geometria tridimensionale. Vincent Bourrier, membro del team dell'Università di Ginevra, ha sottolineato come queste osservazioni evidenzino i limiti dei modelli numerici e la necessità di esplorare nuovi meccanismi fisici per comprendere l'evoluzione planetaria.

Questa rivelazione è cruciale per comprendere questioni più ampie sull'evoluzione planetaria, in particolare se meccanismi di perdita di massa simili possano trasformare giganti gassosi in pianeti più piccoli, simili a Nettuno, o persino in nuclei rocciosi completamente privi di involucro gassoso. WASP-121b era già noto per le sue caratteristiche anomale, inclusa la presenza di nubi di metalli vaporizzati e precipitazioni di rubini e zaffiri, dovute alla sua estrema vicinanza alla stella ospite. Il monitoraggio continuo ha stabilito un nuovo record per il rilevamento dell'assorbimento di elio, coprendo quasi il 60% dell'orbita del pianeta. Ciò dimostra la straordinaria capacità di rilevamento del JWST nel mappare con precisione la dinamica dell'evaporazione atmosferica su grandi distanze e in intervalli temporali prolungati.

Allo studio hanno partecipato astronomi dell'Università di Ginevra (UNIGE), del Centro Nazionale di Ricerca PlanetS e dell'Istituto di Ricerca sugli Esopianeti Trottier (iREx) presso l'Università di Montreal (UdeM). La professoressa Lisa Dang di Waterloo ha evidenziato l'eccezionale chiarezza del segnale dell'elio durante l'analisi dei dati. Questa osservazione, che in precedenza era accessibile solo per brevi istanti durante i transiti, rappresenta ora una pietra miliare nella comprensione della dinamica dell'evaporazione atmosferica. Gli scienziati sono ora spinti a indagare se la struttura a doppia coda sia peculiare di WASP-121b o se sia un fenomeno diffuso tra gli altri esopianeti caldi. La capacità di fissare processi dinamici durante un ciclo orbitale completo costituisce un notevole traguardo tecnico nel campo dell'esopianetologia.