Gli astronomi, utilizzando il telescopio spaziale Hubble della NASA/ESA, hanno osservato il più piccolo esopianeta in cui è stato rilevato vapore acqueo nella sua atmosfera. Con un diametro pari a circa il doppio di quello terrestre, il pianeta GJ 9827d potrebbe essere un esempio di potenziali pianeti con atmosfere ricche d’acqua in altre parti della nostra galassia.

“Questa sarebbe la prima volta che possiamo mostrare direttamente attraverso un rilevamento atmosferico che questi pianeti con atmosfere ricche d’acqua possono effettivamente esistere intorno ad altre stelle”, ha detto il membro del team Björn Benneke dell’Université de Montréal.

 “Questo è un passo importante verso la determinazione della prevalenza e della diversità delle atmosfere sui pianeti rocciosi”.

Tuttavia, rimane troppo presto per dire se Hubble abbia misurato spettroscopicamente una piccola quantità di vapore acqueo in un’atmosfera gonfia ricca di idrogeno, o se l’atmosfera del pianeta sia per lo più fatta di acqua, lasciata dopo un’atmosfera primordiale di idrogeno/elio evaporata sotto la radiazione stellare.

“Il nostro programma di osservazione è stato progettato specificamente con l’obiettivo non solo di rilevare le molecole nell’atmosfera del pianeta, ma anche di cercare specificamente il vapore acqueo. Entrambi i risultati sarebbero eccitanti, sia che il vapore acqueo sia dominante o solo una piccola specie in un’atmosfera a dominanza di idrogeno”, ha detto l’autore principale dell’articolo, Pierre-Alexis Roy dell’Université de 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”, ha aggiunto Benneke.

 “Ad un certo punto, mentre studiamo i pianeti più piccoli, ci deve essere una transizione in cui non c’è più idrogeno su questi piccoli mondi e hanno atmosfere più simili a Venere (che è dominata dall’anidride carbonica)”.

Poiché il pianeta è caldo come Venere a circa 425 gradi Celsius, sarebbe sicuramente un mondo inospitale e pieno di vapore se l’atmosfera fosse prevalentemente vapore acqueo.

Al momento la squadra ha due possibilità. Il pianeta è ancora aggrappato a un involucro ricco di idrogeno e ricco d’acqua, che lo rende un mini-Nettuno.

In alternativa, potrebbe essere una versione più calda della luna di Giove Europa, che ha il doppio dell’acqua della Terra sotto la sua crosta. 

“Il pianeta GJ 9827d potrebbe essere per metà acqua e per metà roccia. E ci sarebbe un sacco di vapore acqueo in cima a qualche corpo roccioso più piccolo”, ha detto Benneke.

Se il pianeta ha un’atmosfera residua ricca di acqua, allora deve essersi formato più lontano dalla sua stella ospite, dove la temperatura è fredda e l’acqua è disponibile sotto forma di ghiaccio, rispetto alla sua posizione attuale.

In questo scenario, il pianeta sarebbe quindi migrato più vicino alla stella e avrebbe ricevuto più radiazioni.

L’idrogeno è stato quindi riscaldato ed è sfuggito, o è ancora in procinto di sfuggire, alla debole gravità del pianeta.

La teoria alternativa è che il pianeta si sia formato vicino alla stella calda, con una traccia di acqua nella sua atmosfera.

Il programma Hubble ha osservato il pianeta durante 11 transiti – eventi in cui il pianeta è passato davanti alla sua stella – che sono stati distanziati nell’arco di tre anni.

Durante i transiti, la luce stellare viene filtrata attraverso l’atmosfera del pianeta e trasporta l’impronta spettrale delle molecole d’acqua.

Se ci sono nuvole sul pianeta, sono abbastanza basse nell’atmosfera da non nascondere completamente la visione dell’atmosfera di Hubble, e Hubble è in grado di sondare il vapore acqueo sopra le nuvole.

La scoperta di Hubble apre le porte allo studio del pianeta in modo più dettagliato.

È un buon obiettivo per il telescopio spaziale James Webb della NASA/ESA/CSA fare spettroscopia infrarossa per cercare altre molecole atmosferiche.

GJ 9827d è stato scoperto dal telescopio spaziale Kepler della NASA nel 2017. Compie un’orbita attorno a una nana rossa ogni 6,2 giorni. La stella, GJ 9827, si trova a 97 anni luce dalla Terra nella costellazione dei Pesci.

 

Crediti: NASA, ESA, Leah Hustak and Ralf Crawford (STScI)