Uno studio indica l’esistenza di un’abbondante popolazione di esopianeti acquatici e rocciosi intorno a stelle nane di tipo M, le più comuni nella nostra galassia.
L’acqua è fondamentale per la vita. Almeno per come la conosciamo. Per questo motivo gli astronomi si sforzano costantemente di trovare pianeti nei quali questo elemento sia presente, meglio se in forma liquida. Uno studio, guidato dai ricercatori Rafael Luque, dell’Università di Chicago e dell’Istituto di Astrofisica dell’Andalusia (IAA-CSIC), ed Enric Pallé, dell’IAC e dell’Università di La Laguna (ULL), sottolinea che questi mondi acquatici potrebbero non essere così rari come pensavamo. Le conclusioni del loro lavoro sono appena state pubblicate sulla rivista ‘ Science ‘. Quella appena proposta non è una nuova teoria, ma la prima prova sperimentale che questi pianeti sono comuni “e, in effetti, abbondanti quasi quanto i pianeti terrestri“, spiega Luque. Per dimostrarlo, il team ha esaminato in dettaglio il raggio e la massa di 43 piccoli esopianeti conosciuti attorno alle stelle M-nane, che rappresentano l’80% delle stelle della Via Lattea. Quando i ricercatori hanno analizzato il campione hanno trovato qualcosa di inaspettato: la densità di una grande percentuale dei pianeti suggeriva che fossero troppo leggeri rispetto alle loro dimensioni per essere costituiti da sola roccia. Pertanto, i ricercatori ritengono che questi pianeti dovrebbero essere composti da metà roccia e metà acqua o da un’altra molecola più leggera. “Abbiamo scoperto che è la densità del pianeta e non il raggio, come si pensava in precedenza, a separare i pianeti secchi da quelli umidi”, chiarisce Luque. Tuttavia, questi pianeti sono così vicini ai loro soli che qualsiasi acqua superficiale esisterebbe in una fase gassosa supercritica, aumentandone le dimensioni. Queste condizioni sarebbero simili a quelle sulla luna di Giove Europa, ma molto diverse da quelle che si verificano sul nostro pianeta. “La Terra è un pianeta secco anche se quasi tutta l’acqua è sulla sua superficie, il che gli conferisce un aspetto molto umido. L’acqua della Terra è solo lo 0,02% della sua massa totale, mentre nei mondi acquatici è il 50% della massa del pianeta“, afferma Pallé. Con questa scoperta, viene confermata per la prima volta l’esistenza di un nuovo tipo di esopianeta. “Abbiamo scoperto che i piccoli pianeti intorno a queste stelle possono essere descritti da una discreta popolazione di famiglie: pianeti molto simili alla Terra, pianeti con il 50% della loro massa costituita da acqua e mini – Nettuno con estese atmosfere di idrogeno e/o elio”, conclude Pallé.
La scoperta contraddice l’idea ampiamente diffusa che questi mondi siano asciutti e rocciosi o abbiano atmosfere estese e sottili di idrogeno e/o elio. Invece, lo studio suggerisce che, a differenza dei pianeti rocciosi, questi mondi ricchi d’acqua si sono formati al di fuori della cosiddetta “linea della neve“, cioè a una distanza in cui la temperatura era sufficientemente bassa perché composti più leggeri come l’acqua si solidificheranno e formeranno solidi granelli di ghiaccio, migrando successivamente verso l’interno. “La distribuzione delle dimensioni e delle densità degli esopianeti è una diretta conseguenza della formazione di pianeti a diverse distanze dalla stella e non della presenza o assenza di un’atmosfera“, commenta Pallé. “A causa di errori di massa e raggio delle nostre misurazioni, un singolo pianeta a volte può rientrare in diverse categorie (mondi terrestri, acquatici, ecc.). ”È quando osserviamo una popolazione di pianeti, come in questo caso, che si possono risolvere schemi di diversa composizione”, spiega Luque. Secondo i ricercatori, i prossimi passi da compiere sono comprendere la struttura interna dei mondi acquatici, ovvero dove viene immagazzinata l’acqua, e se questi pianeti possono ospitare una piccola atmosfera rilevabile di vapore acqueo supercritico. “Solo i pianeti attorno alle stelle M nella zona abitabile sono accessibili per l’esplorazione atmosferica dal James Webb Space Telescope (JWST) e futuri telescopi terrestri estremamente grandi“, afferma Pallé. “È anche essenziale capire se la nostra scoperta si applica a popolazioni di piccoli pianeti attorno ad altri tipi di stelle“, sottolinea Luque. “Le masse precise di piccoli pianeti attorno a stelle più grandi sono più difficili da ottenere, ma potrebbero presto essere fornite da spettrografi ultrastabili all’avanguardia“, sottolinea. Essenziali per questo lavoro sono state le nuove scoperte di pianeti intorno a stelle nane M fatte dalla missione Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA, così come le determinazioni di massa effettuate dallo spettrografo CARMENES, installato presso il telescopio di 3 metri, a 5 m da Calar Alto, ad Almería, in Spagna.
