Un'atmosfera è ciò che rende possibile la vita sulla superficie terrestre, regolando il nostro clima e proteggendoci dai dannosi raggi cosmici. Ma sebbene i telescopi abbiano contato un numero crescente di pianeti rocciosi, gli scienziati pensavano che la maggior parte delle loro atmosfere fosse perduta da tempo.

Però, un nuovo studio dei ricercatori dell'Università di Chicago e della Stanford University suggerisce un meccanismo per cui questi pianeti potrebbero non solo sviluppare atmosfere piene di vapore acqueo, ma conservali per lunghi periodi. Pubblicato il 15 marzo su Lettere per riviste astrofisiche , la ricerca amplia la nostra immagine della formazione planetaria e potrebbe aiutare a dirigere la ricerca di mondi abitabili in altri sistemi stellari.

"Il nostro modello sta dicendo che questi caldi, gli esopianeti rocciosi dovrebbero avere un'atmosfera dominata dall'acqua ad un certo punto, e per alcuni pianeti, potrebbe essere un bel po' di tempo, " ha detto l'assistente Prof. Edwin Kite, un esperto di come le atmosfere planetarie si evolvono nel tempo.

Poiché i telescopi documentano sempre più esopianeti, gli scienziati stanno cercando di capire come potrebbero essere. In genere, i telescopi possono dirti le dimensioni fisiche di un esopianeta, la sua vicinanza alla sua stella e se sei fortunato, quanta massa ha Per andare molto oltre, gli scienziati devono estrapolare in base a ciò che sappiamo della Terra e degli altri pianeti nel nostro sistema solare. Ma i pianeti più abbondanti non sembrano essere simili a quelli che vediamo intorno a noi.

"Quello che già sapevamo dalla missione Kepler è che i pianeti un po' più piccoli di Nettuno sono davvero abbondanti, che è stata una sorpresa perché non ce ne sono nel nostro sistema solare, " Kite ha detto. "Non sappiamo per certo di cosa sono fatti, ma ci sono prove evidenti che siano sfere di magma avvolte in un'atmosfera di idrogeno".

C'è anche un buon numero di pianeti rocciosi più piccoli simili, ma senza i mantelli di idrogeno. Quindi gli scienziati hanno ipotizzato che molti pianeti probabilmente iniziano come quei pianeti più grandi che hanno atmosfere fatte di idrogeno, ma perdono le loro atmosfere quando la stella vicina si accende e spazza via l'idrogeno.

Ma molti dettagli restano da compilare in quei modelli. Kite e la coautrice Laura Schaefer della Stanford University hanno iniziato a esplorare alcune delle potenziali conseguenze di avere un pianeta coperto da oceani di roccia fusa.

"Il magma liquido è in realtà piuttosto liquido, "Kit ha detto, così si rigira anche vigorosamente, proprio come fanno gli oceani sulla Terra. Ci sono buone probabilità che questi oceani di magma stiano risucchiando idrogeno dall'atmosfera e reagendo per formare acqua. Parte di quell'acqua fuoriesce nell'atmosfera, ma molto di più viene assorbito nel magma.

Quindi, dopo che la stella vicina ha strappato via l'atmosfera di idrogeno, l'acqua viene invece estratta nell'atmosfera sotto forma di vapore acqueo. Infine, il pianeta è lasciato con un'atmosfera dominata dall'acqua.

Questa fase potrebbe persistere su alcuni pianeti per miliardi di anni, ha detto Aquilone.

Ci sono diversi modi per verificare questa ipotesi. Il telescopio spaziale James Webb, il potente successore del telescopio Hubble, è programmato per il lancio entro la fine dell'anno; sarà in grado di effettuare misurazioni della composizione dell'atmosfera di un esopianeta. Se rileva pianeti con acqua nelle loro atmosfere, sarebbe un segnale.

Un altro modo per testare è cercare segni indiretti di atmosfere. La maggior parte di questi pianeti sono bloccati in base alle maree; a differenza della Terra, non girano mentre si muovono intorno al loro sole, quindi un lato è sempre caldo e l'altro freddo.

Un paio di alunni dell'Università di Chicago hanno suggerito un modo per utilizzare questo fenomeno per verificare l'atmosfera. Scienziati Laura Kreidberg, Ph.D.'16, e Daniel Koll, Ph.D.'16, ora al Max Planck Institute for Astronomy e al MIT, rispettivamente, hanno sottolineato che un'atmosfera modererebbe la temperatura del pianeta, quindi non ci sarebbe una netta differenza tra i lati del giorno e i lati della notte. Se un telescopio può misurare l'intensità con cui brilla il lato del giorno, dovrebbe essere in grado di dire se c'è un'atmosfera che ridistribuisce il calore.