Trovare oceani nascosti su mondi lontani, noti anche come esopianeti, richiede lo sfruttamento delle firme chimiche nelle loro atmosfere. Quando un pianeta extrasolare passa davanti o transita davanti alla sua stella ospite, come osservato dai nostri telescopi, crea un piccolo calo nella luminosità della stella. I ricercatori usano questa luce per analizzare l'atmosfera dell'esopianeta scomponendo la luce stellare in diverse lunghezze d'onda (nota come spettroscopia). Alcuni composti chimici nell’atmosfera possono assorbire specifiche lunghezze d’onda della luce, creando caratteristiche uniche nello spettro.

Ecco un esempio di come la chimica può rivelare la presenza di un oceano nascosto su un pianeta extrasolare:

1. Spettroscopia di trasmissione:

- Quando un pianeta extrasolare transita davanti alla sua stella ospite, una piccola quantità di luce stellare attraversa la sua atmosfera. Questa luce trasporta informazioni sulla composizione atmosferica.

2. Caratteristiche spettrali:

- Se l'atmosfera dell'esopianeta contiene quantità significative di vapore acqueo, assorbe specifiche lunghezze d'onda della luce infrarossa proveniente dalla stella. Ciò crea una "caratteristica di assorbimento del vapore acqueo" unica nello spettro.

3. Indicatori chimici:

- Oltre al vapore acqueo, anche la presenza di altre sostanze chimiche può far pensare all'esistenza di un oceano. L’anidride carbonica (CO2) e il metano (CH4) sono molecole comunemente associate al degassamento geologico e all’attività idrotermale, processi spesso collegati all’acqua liquida sotterranea. La loro presenza potrebbe suggerire una connessione con un oceano sottostante.

4. Vincoli di temperatura e pressione:

- L'analisi della chimica dell'atmosfera di un esopianeta può anche fornire indizi sulle sue condizioni di temperatura e pressione. Atmosfere più calde suggeriscono maggiori probabilità di evaporazione dell’acqua, che diventa più facile da rilevare. Pressioni atmosferiche più elevate aiutano a trattenere l’acqua evaporata nell’atmosfera.

5. Modellazione atmosferica:

- I ricercatori sviluppano modelli che simulano il comportamento di diverse composizioni atmosferiche nelle condizioni previste sull'esopianeta. Il confronto dei dati spettrali osservati con i risultati della simulazione aiuta a perfezionare le stime di temperatura, pressione e abbondanze chimiche.

6. Ulteriori osservazioni:

- Le osservazioni di follow-up possono utilizzare diversi metodi, come la velocità radiale o il monitoraggio fotometrico, per misurare la massa e le dimensioni dell'esopianeta. La combinazione di dati chimici e fisici rafforza la deduzione di potenziali oceani nascosti.

Trovare oceani nascosti sugli esopianeti rimane un compito impegnativo, ma i progressi nelle tecniche spettroscopiche e nella modellistica continuano a far luce sulle complessità di queste atmosfere lontane. La chimica dell’atmosfera fornisce un tesoro di informazioni che gli astrobiologi vagliano con entusiasmo alla ricerca di mondi acquatici potenzialmente favorevoli alla vita oltre la Terra.