Dati demografici di piccoli pianeti attorno a M stelle nane. Crediti:Rafael Luque (Università di Chicago), Pilar Montañés (@pilar.monro), Gabriel Pérez (Instituto de Astrofísica de Canarias) e Chris Smith (NASA Goddard Space Flight Center)
L'acqua è l'unica cosa di cui tutta la vita sulla Terra ha bisogno e il ciclo dalla pioggia al fiume, dall'oceano alla pioggia è una parte essenziale di ciò che mantiene stabile e ospitale il clima del nostro pianeta. Quando gli scienziati parlano di dove cercare segni di vita in tutta la galassia, i pianeti con l'acqua sono sempre in cima alla lista.
Un nuovo studio pubblicato su Scienza suggerisce che molti più pianeti potrebbero avere grandi quantità di acqua di quanto si pensasse in precedenza, tanto quanto metà acqua e metà roccia. La presa? Tutta quell'acqua è probabilmente incorporata nella roccia, piuttosto che scorrere in superficie come oceani o fiumi.
"È stata una sorpresa vedere prove di così tanti mondi acquatici in orbita attorno al tipo di stella più comune nella galassia", ha affermato Rafael Luque, primo autore del nuovo articolo e ricercatore post-dottorato all'Università di Chicago. "Ha enormi conseguenze per la ricerca di pianeti abitabili."
Modelli di popolazione planetaria
Grazie a migliori strumenti del telescopio, gli scienziati stanno trovando segni di un numero sempre maggiore di pianeti in sistemi solari lontani. Una dimensione del campione più ampia aiuta gli scienziati a identificare i modelli demografici, in modo simile a come guardare la popolazione di un'intera città può rivelare tendenze difficili da vedere a livello individuale.
Luque, insieme al coautore Enric Pallé dell'Istituto di Astrofisica delle Isole Canarie e dell'Università di La Laguna, ha deciso di dare uno sguardo a livello di popolazione a un gruppo di pianeti che si vedono attorno a un tipo di stella chiamata M- nano. Queste stelle sono le stelle più comuni che vediamo intorno a noi nella galassia e finora gli scienziati hanno catalogato dozzine di pianeti intorno a loro.
Impressione artistica di un mondo acquatico. Credito:Pilar Montañés (@pilar.monro)
Ma poiché le stelle sono molto più luminose dei loro pianeti, non possiamo vedere i pianeti stessi. Invece, gli scienziati rilevano deboli segni degli effetti dei pianeti sulle loro stelle:l'ombra creata quando un pianeta attraversa davanti alla sua stella, o il piccolo strattone sul movimento di una stella mentre un pianeta orbita. Ciò significa che rimangono molte domande sull'aspetto reale di questi pianeti.
"I due diversi modi per scoprire i pianeti forniscono informazioni diverse", ha affermato Pallé. Catturando l'ombra creata quando un pianeta attraversa davanti alla sua stella, gli scienziati possono trovare il diametro del pianeta. Misurando la minuscola attrazione gravitazionale che un pianeta esercita su una stella, gli scienziati possono trovarne la massa.
Combinando le due misurazioni, gli scienziati possono avere un'idea della composizione del pianeta. Forse è un pianeta grande ma arioso fatto principalmente di gas come Giove, o un pianeta piccolo, denso e roccioso come la Terra.
Queste analisi erano state fatte per singoli pianeti, ma molto più raramente per l'intera popolazione conosciuta di tali pianeti nella galassia della Via Lattea. Quando gli scienziati hanno esaminato i numeri, 43 pianeti in tutto, hanno visto emergere un'immagine sorprendente.
La densità di una grande percentuale dei pianeti suggeriva che fossero troppo leggeri perché le loro dimensioni fossero costituite da roccia pura. Invece, questi pianeti sono probabilmente qualcosa come metà roccia e metà acqua, o un'altra molecola più leggera. Immagina la differenza tra raccogliere una palla da bowling e un pallone da calcio:hanno più o meno le stesse dimensioni, ma uno è costituito da un materiale molto più leggero.
Impressione artistica della vista da un mondo acquatico. Credito:Pilar Montañés (@pilar.monro)
Alla ricerca di mondi acquatici
Potrebbe essere allettante immaginare questi pianeti come qualcosa uscito dal Waterworld di Kevin Costner:interamente ricoperti da oceani profondi. Tuttavia, questi pianeti sono così vicini ai loro soli che l'acqua sulla superficie esisterebbe in una fase gassosa supercritica, che allargherebbe il loro raggio. "Ma non lo vediamo nei campioni", ha spiegato Luque. "Ciò suggerisce che l'acqua non ha la forma di un oceano di superficie."
Invece, l'acqua potrebbe esistere mescolata nella roccia o in sacche sotto la superficie. Queste condizioni sarebbero simili alla luna di Giove Europa, che si pensa abbia acqua liquida nel sottosuolo.
"Sono rimasto scioccato quando ho visto questa analisi:io e molte persone sul campo pensavamo che fossero tutti pianeti asciutti e rocciosi", ha detto lo scienziato degli esopianeti di UChicago Jacob Bean, il cui gruppo Luque si è unito per condurre ulteriori analisi.
La scoperta corrisponde a una teoria sulla formazione di esopianeti caduta in disgrazia negli ultimi anni, che suggeriva che molti pianeti si formano più lontano nei loro sistemi solari e migrano verso l'interno nel tempo. Immagina ammassi di roccia e ghiaccio che si formano insieme in condizioni di freddo lontano da una stella, e poi vengono trascinati lentamente verso l'interno dalla gravità della stella.
Sebbene le prove siano convincenti, Bean ha detto che lui e gli altri scienziati vorrebbero ancora vedere "la prova della pistola fumante" che uno di questi pianeti è un mondo acquatico. È qualcosa che gli scienziati sperano di fare con JWST, il telescopio spaziale appena lanciato dalla NASA che è il successore di Hubble. + Esplora ulteriormente