Fino a oggi, guardando un mondo freddo e lontano, gli astronomi ricevevano un’unica luce sfocata in cui nuvole e chimica si confondevano. Poi Il telescopio James Webb ha puntato WISE 0855, a 7,5 anni luce da qui, e ora le distingue una dall’altra, tanto da seguire le nuvole d’acqua mentre cambiano spessore: quasi un bollettino meteo. Incredibile!
WISE 0855 è una nana bruna, un oggetto a metà strada tra pianeta e stella che non ha mai accumulato abbastanza massa per accendersi e brilla piano, con il calore rimasto dalla nascita. Tra le nane brune è la più fredda che si conosca: circa 265 Kelvin, cioè -8 °C, meno della superficie della Terra. Pesa circa 2 volte Giove e ha quasi la sua taglia, e si comporta in molti modi come un gigante gassoso senza stella.
Per misurare quanto sia vicina, in senso astronomico, basta un conto, e il conto è mio. 7,5 anni luce fanno circa 71.000 miliardi di chilometri, e Voyager 1, che viaggia a circa 17 chilometri al secondo e sta fuori dal Sistema solare da un bel pezzo, ci metterebbe circa 130.000 anni a coprirli.
Cosa ha visto Webb in 11 ore di sguardo fisso
Brittany Miles, astronoma dello Steward Observatory dell’Università dell’Arizona, ha guidato il gruppo che ha puntato Webb su questo oggetto. L’osservazione è durata 11 ore, con uno spettro della luce raccolto ogni 15 minuti: facendo il conto, circa 44 spettri. Prima di Webb restava la fotometria, che condensava tutto in un solo valore e lasciava a malapena distinguere la nuvola dalla chimica. Era un po’ come ascoltare un coro registrato su un solo canale e dover indovinare chi ha stonato.
Mark Marley, direttore del Lunar and Planetary Laboratory dell’Università dell’Arizona e coautore dello studio, paragona la situazione a spiare attraverso una zanzariera: si impara qualcosa sul mondo dall’altra parte, ma bisogna capire anche la rete attraverso cui stiamo sbirciando, perchè fa interferenza. Qui la rete cambia. Ruotando, WISE 0855 porta davanti allo strumento chiazze diverse, ciascuna con la sua copertura nuvolosa e la sua temperatura. Ne esce un mosaico di zone più calde e più fredde che gira lentamente su sé stesso. Webb ha seguito quelle differenze su singole caratteristiche molecolari, impresa riuscita a nessun altro osservatorio con un oggetto così freddo.
Il gas che sale e le nuvole d’acqua che passano
Il segnale più forte viene dal monossido di carbonio, che varia fino al 10% da picco a picco su alcune lunghezze d’onda, e procede in coppia con quello della fosfina, un altro gas delle profondità. Salgono dal fondo. Il calore interno li spinge verso l’alto come uno stantuffo lento, un po’ come il brodo che risale dal fondo della pentola. Le nuvole d’acqua, invece, stanno a quote più alte e si ispessiscono o si assottigliano al ritmo della rotazione. Per gli autori emergono dal confronto con i modelli atmosferici, che le suggeriscono a chiazze.
Questo rimescolamento, che si chiama chimica di non equilibrio, era già noto nelle nane brune e su Giove, dove la convezione porta in superficie i gas delle profondità calde, ma nessuno lo aveva ancora visto variare molecola per molecola. E in tempo reale, per giunta.
11 ore, comunque, sono una finestra stretta. Il comunicato non dice quante rotazioni di WISE 0855 ci stiano dentro, e le nuvole d’acqua cambiano spessore proprio al ritmo di un giro. Lo strumento è NIRSpec, lo spettrografo di Webb nel vicino infrarosso, che qui ha letto la luce tra 2,87 e 5,27 micron. Per capirci, 265 Kelvin stanno circa 23 gradi sotto la temperatura media della superficie terrestre, che è di circa 15 °C, e a quella temperatura la luce è così fioca che prima di Webb nessuno riusciva a leggerla riga per riga. Non male per una palla di gas a -8 °C.
Una nana bruna che fa il meteo come un pianeta
Questa nana bruna ha meteo da pianeta e passato da stella. Per Miles il valore dello studio sta meno in WISE 0855 e più in ciò che suggerisce sulle atmosfere dei pianeti: tra pianeti e nane brune non esiste un confine netto, e Giove e questo oggetto hanno aspetti molto diversi ma schemi meteorologici simili. La stessa fisica sembra governarli entrambi.
Se vale ovunque (e il se, per ora, poggia sui modelli), quella fisica si applica ai giganti gassosi fuori dal Sistema solare che Webb comincia a studiare per davvero, come WASP-96 b, di cui nel luglio 2022 vi raccontavo l’acqua, o WASP-193b, uno dei pianeti meno densi mai trovati. Nel 2019, a 110 anni luce, il vapore acqueo di K2-18 b ci sembrava già una prima volta. Allora l’acqua era una riga nello spettro, oggi le righe cambiano con le ore, su un oggetto circa 15 volte più vicino.
I prossimi turni davanti allo spettrografo
Miles vuole altre ore di osservazioni di riferimento con Webb, per fissare la rotazione di WISE 0855 e i dettagli tridimensionali dei suoi movimenti atmosferici. Il comunicato non indica date. Intanto il lavoro, spiega, è un progetto di più anni con tante persone dietro, e i suoi modelli poggiano sull’opera teorica di Marley, a sua volta tarata su Giove: un passaggio di testimone, oltre che una misura. Per ora, la rotazione resta da stringere, e con lei il ritmo delle nuvole.
Già, le nuvole. Quante altre nuvole d’acqua stanno cambiando spessore proprio adesso, su mondi che nessuno ha ancora messo davanti a uno spettrografo? A pensarci ho la pelle d’oca. Ma quanto mi piace sognare lo spazio stellare.
Lo studio su WISE 0855 in cifre
Pubblicazione: Brittany E. Miles e altri 26 autori, “Water Cloud and Chemical Modulations in the Coldest Brown Dwarf”, preprint su arXiv del 17 settembre 2026, indicato come accettato dalla rivista AJ (il comunicato dell’Università dell’Arizona cita The Astrophysical Journal). DOI: 10.48550/arXiv.2609.20664.
