La ricerca di pianeti abitabili (o potenzialmente tali) nell’universo potrebbe semplicemente limitarsi alla ricerca di acqua. Non abbiamo ancora trovato forme di vita che separino questa sostanza dalla nostra concezione di “vita” stessa, quindi non abbiamo altra scelta che accettare la scia cosmica di acqua come la nostra stella polare nella ricerca di mondi che rispecchino il nostro. È per questo motivo che gli scienziati gioiscono quando scoprono un nuovo pianeta ricco d’acqua, in particolare acqua liquida, piuttosto che ghiaccio o vapore acqueo. E spero che almeno un astronomo abbia fatto un salto allegro da qualche parte di recente, dato che un team di ricercatori ha appena annunciato che un allettante pianeta al di fuori del sistema solare potrebbe avere un oceano di acqua temperata grande circa la metà dell’Atlantico. Meglio ancora, la scoperta è merito del telescopio spaziale James Webb:
“Di tutti gli esopianeti temperati attualmente conosciuti, LHS 1140 b potrebbe essere la nostra scommessa migliore per confermare indirettamente un giorno l’esistenza di acqua liquida sulla superficie di un mondo alieno al di là del nostro sistema solare“, ha affermato in una dichiarazione Charles Cadieux, autore principale di un articolo sulla scoperta e studente di dottorato presso l’Université de Montréal . “Questa sarebbe una pietra miliare nella ricerca di esopianeti potenzialmente abitabili”. “È la prima volta che vediamo un accenno di atmosfera su un esopianeta roccioso o ricco di ghiaccio in zona abitabile “, ha affermato nella dichiarazione Ryan MacDonald, un Sagan Fellow della NASA presso il Dipartimento di Astronomia dell’Università del Michigan, che ha contribuito all’analisi dell’atmosfera di LHS 1140 b. Secondo Macdonald, il team potrebbe aver persino trovato prove di “aria” su di esso.
Per quanto riguarda la prima parte di questa affermazione, tuttavia, potresti notare che MacDonald suggerisce che l’esopianeta potrebbe essere roccioso o ghiacciato. Questo ci porta a un po’ di retroscena. LHS 1140 b è un esopianeta che orbita all’interno della zona abitabile conservativa della nana rossa LHS 1140. Scoperto nel 2017 dal MEarth Project, [1] LHS 1140 b ha una massa di circa 5,6 volte quella della Terra e un raggio di circa il 70% più grande, il che lo colloca nella categoria dei pianeti super-Terra. Inizialmente si pensava fosse un pianeta roccioso denso, ma misurazioni raffinate della sua massa e del suo raggio hanno rilevato una densità inferiore, indicando che è probabile che sia un mondo oceanico con il 9-19% della sua massa composta da acqua. LHS 1140 b orbita interamente all’interno della zona abitabile della stella e riceve il 43% del flusso incidente della Terra. [2] Il pianeta è distante 49 anni luce e transita la sua stella, il che lo rende un candidato eccellente per studi atmosferici con telescopi terrestri e/o spaziali. [1]
Un’inaspettata scoperta sulla composizione del pianeta LHS 1140 b:
Inizialmente si riteneva che il pianeta avesse una densità estremamente elevata attorno12,5 g/cm 3 , uno dei più alti mai osservati per un pianeta roccioso e più del doppio della densità della Terra, con un nucleo di ferro-nichel che occupa fino al 75% della massa totale del pianeta. [1] Studi successivi nel 2018 e nel 2020 hanno rivisto verso l’alto il raggio del pianeta, attribuendogli una densità di7.82+0,98
−0,88 g/cm 3 , ancora coerente con una composizione rocciosa e una frazione di massa del nucleo inferiore del 49 ± 7%. [4] A titolo di confronto, il nucleo della Terra comprende circa il 32,5% della sua massa. Lo studio del 2020 suggerisce anche che circa il 4% della massa del pianeta è composta da acqua, suggerendo che potrebbe essere un mondo oceanico con una profondità oceanica media stimata di779 ± 650 chilometri . [4] Uno studio del 2023 che misurava la massa e il raggio del pianeta con maggiore precisione ha rilevato una massa inferiore di circa 5,6 volte quella della Terra e una densità corrispondentemente inferiore, non più coerente con un pianeta roccioso date le dimensioni del pianeta. LHS 1140 b è probabilmente un mondo oceanico con una frazione di massa d’acqua ancora maggiore del 9-19% o un denso mini-Nettuno . [2] Le osservazioni JWST escludono un’atmosfera ricca di idrogeno, supportando lo scenario del mondo oceanico. [5]
L’atmosfera di LHS 1140 b:
Un potenziale rilevamento di vapore acqueo nell’atmosfera di LHS 1140 b è stato effettuato alla fine del 2020 con il telescopio spaziale Hubble, sebbene con un basso rapporto segnale/rumore. [3] Le osservazioni del telescopio spaziale James Webb (JWST) pubblicate nel 2024 escludono un’atmosfera ricca di idrogeno e supportano un’atmosfera con un peso molecolare medio elevato , probabilmente composta da azoto , vapore acqueo e anidride carbonica . [5] Nel luglio 2024, sono stati rilevati timidi accenni di azoto atmosferico dal JWST, suggerendo che la superficie del pianeta potrebbe essere per lo più ghiaccio e parzialmente ricoperta di acqua liquida, che assomiglia a un bulbo oculare . Se questa rilevazione potesse essere verificata, sarebbe la prima prova di un’atmosfera secondaria attorno a un esopianeta potenzialmente abitabile. [6]
Potenziale abitabilità di LHS 1140 b:
LHS 1140 b orbita vicino al bordo esterno della zona abitabile, una regione attorno a una stella dove le temperature sono giuste per far sì che l’acqua liquida si accumuli sulla superficie dei pianeti orbitanti, data una pressione atmosferica sufficiente. [7] La temperatura di equilibrio di LHS 1140 b è piuttosto bassa, a 230 K (−43 °C; −46 °F), fredda come le regioni polari sulla Terra. Tuttavia, questa è la temperatura calcolata escludendo l’impatto di un’atmosfera densa. Con un effetto serra simile a quello terrestre, la temperatura superficiale è di circa 266 K (−7 °C; 19 °F), ma poiché il pianeta è così massiccio, l’effetto serra potrebbe essere ancora più elevato. A due volte l’effetto serra della Terra, LHS 1140 b avrebbe una confortevole temperatura superficiale di 296 K (23 °C; 73 °F). Inoltre, la stella ospite è così inattiva che l’erosione atmosferica non sarà molto elevata, il che suggerisce che il pianeta dovrebbe essere in grado di mantenere la sua atmosfera per lunghi periodi di tempo. [1] Se non è presente atmosfera, è probabile che LHS 1140 b sia ricoperto da un sottile involucro di ghiaccio. [8] In questo caso, potrebbe ricevere abbastanza riscaldamento radiogenico e riscaldamento mareale da trasportare quantità significative di acqua liquida attraverso il guscio di ghiaccio fino alla sua superficie tramite sfiato criovulcanico di geyser ricchi di acqua . [8]
Una versione pre-print dello studio scientifico del 2024 può essere consultata su arXiv .
Fonti:
- https://news.umich.edu/astronomers-find-surprising-ice-world-in-the-habitable-zone-with-jwst-data/
- https://science.nasa.gov/exoplanet-catalog/lhs-1140-b/
- https://www.space.com/goldilocks-zone-habitable-area-life
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