Utilizzando il telescopio spaziale Hubble della NASA, gli astronomi hanno osservato il più piccolo esopianeta in cui è stato rilevato vapore acqueo nell’atmosfera. Con un diametro pari solo a circa il doppio della Terra, il pianeta GJ 9827d potrebbe essere un esempio di potenziali pianeti con atmosfere ricche di acqua in altre parti della nostra galassia.
“Questa è la prima volta che possiamo dimostrare direttamente, attraverso un rilevamento atmosferico, che questi pianeti con atmosfere ricche di acqua possono effettivamente esistere attorno ad altre stelle. Questo è un passo avanti importante verso la determinazione della prevalenza e della diversità delle atmosfere sui pianeti rocciosi”, ha affermato il membro del team Björn Benneke dell’Istituto Trottier per la ricerca sugli esopianeti dell’Università di Montréal.
“Il vapore acqueo su un pianeta così piccolo è una scoperta fondamentale. Si avvicina più che mai alla caratterizzazione di mondi veramente simili alla Terra”, ha aggiunto la co-investigatrice Laura Kreidberg dell’Istituto Max Planck per l’astronomia di Heidelberg, in Germania.
Le osservazioni di Hubble
Il team sostiene che è ancora troppo presto per determinare se Hubble abbia misurato spettroscopicamente una piccola quantità di vapore acqueo in un’atmosfera gonfia e ricca di idrogeno, o se l’atmosfera del pianeta sia composta principalmente da acqua, rimasta dopo che un’atmosfera primordiale di idrogeno/elio è evaporata sotto la radiazione stellare.
“Il nostro programma di osservazione, guidato dal ricercatore principale Ian Crossfield della Kansas University di Lawrence, Kansas, è stato progettato specificamente con l’obiettivo non solo di rilevare le molecole nell’atmosfera del pianeta, ma di cercare effettivamente il vapore acqueo. Entrambi i risultati sarebbero entusiasmanti se il vapore acqueo è dominante”, ha dichiarato l’autore principale del documento scientifico pubblicato sulla rivista Astrophysical Journal Letters, Pierre-Alexis Roy dell’Istituto Trottier per la ricerca sugli esopianeti dell’Università di Montréal.
“Fino ad ora non eravamo stati in grado di rilevare direttamente l’atmosfera di un pianeta così piccolo, e ora stiamo lentamente entrando in questo regime. Mentre studiavano questi piccoli mondi spesso ci siamo resi conto che hanno atmosfere più simili a Venere che è dominata dal biossido di carbonio”, ha aggiunto Benneke.
Considerato che il pianeta è caldo quanto Venere, con una temperatura di circa 425 gradi Celsius, sarebbe sicuramente un mondo inospitale se l’atmosfera fosse prevalentemente composta da vapore acqueo.
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Al momento la squadra ha due possibilità: la prima è che il pianeta sia ancora aggrappato a un’atmosfera ricca di idrogeno e mescolata ad acqua, rendendolo un mini-Nettuno, in alternativa, potrebbe essere una versione più calda di Europa, luna di Giove, che ha il doppio dell’acqua della Terra sotto la sua crosta. “Il pianeta GJ 9827d potrebbe essere metà acqua e metà roccia”, ha detto Benneke.
Se il pianeta ha un’atmosfera residua ricca di acqua, allora deve essersi formato più lontano dalla sua stella ospite rispetto alla sua posizione attuale, dove la temperatura è fredda e l’acqua è disponibile sotto forma di ghiaccio. In questo scenario, il pianeta sarebbe migrato più vicino alla stella e avrebbe ricevuto più radiazioni. La teoria alternativa è che il pianeta si sia formato vicino alla stella, con tracce di acqua nella sua atmosfera.
Il programma Hubble ha osservato il pianeta durante 11 transiti – eventi in cui il pianeta ha attraversato davanti alla sua stella – distanziati di oltre tre anni. Durante i transiti, la luce stellare viene filtrata attraverso l’atmosfera del pianeta e porta l’impronta spettrale delle molecole d’acqua.
“La scoperta di Hubble apre la porta allo studio futuro di questi tipi di pianeti da parte del telescopio spaziale James Webb. Il JWST può vedere molto di più con ulteriori osservazioni a infrarossi, comprese le molecole contenenti carbonio, come il monossido di carbonio, l’anidride carbonica e metano”, ha affermato Thomas Greene, astrofisico presso l’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley, in California.
L’esopianeta GJ 9827d è stato scoperto dal telescopio spaziale Kepler della NASA nel 2017. Completa un’orbita attorno a una stella nana rossa ogni 6,2 giorni. La stella, GJ 9827, si trova a 97 anni luce dalla Terra nella costellazione dei Pesci.
