Ossigeno su un esopianeta non abitabile

A soli 39 anni luce dalla Terra, GJ 1132b è uno degli esopianeti su cui gli astronomi stanno concentrando i loro primi studi delle dinamiche atmosferiche all'opera su mondi alieni.

In un nuovo studio, gli scienziati hanno cercato di ricostruire le condizioni atmosferiche del pianeta - la cui temperatura superficiale si aggira intorno ai 230 gradi centigradi - a partire da un'ipotetica atmosfera ricca di vapore acqueo.

"GJ 1132b è un vicino esopianeta delle dimensioni della Terra in transito davanti a una nana di classe M, ed è attualmente uno dei più piccoli esopianeti che siamo in grado di caratterizzare," scrivono i ricercatori. "Con il successo delle missioni Kepler e K-2, grandi progressi si sono registrati nel comprendere la distribuzione di dimensioni e densità di pianeti attorno ad altre stelle. Pianeti con raggi minori di 1.5-1.6 raggi terrestri e masse minori di circa 7 masse terrestri sono universalmente compatibili con una composizione rocciosa, simile alla Terra. Tuttavia, molti di questi mondi probabilmente rocciosi sono in periodi orbitali molto brevi e dunque sono notevolmente più caldi della Terra. Alcuni di questi pianeti ricevono decine di volte le radiazioni della Terra, e le loro atmosfere saranno scolpite e alterare dall'interazione con le radiazioni solari, in particolare con quelle nell'estremo ultravioletto (tra 1 e 120 nanometri di lunghezza d'onda). Perciò, è il momento perfetto per costruire modelli sull'evoluzione e sulla perdita atmosferiche di mondi così vicini alle proprie stelle."

Situato a soli 2.25 milioni di chilometri dalla superficie della propria stella, GJ 1132b riceve vaste quantità di radiazioni. Quelle nella porzione ultravioletta dello spettro elettromagnetico, in particolare, sono abbastanza intense da spezzare le molecole di acqua che popolano l'atmosfera del pianeta. L'idrogeno, in quanto più leggero, si perde nello spazio profondo più rapidamente, mentre l'ossigeno tende a restare nell'atmosfera più a lungo.

"Su pianeti più freddi, l'ossigeno potrebbe essere un segno di vita aliena e di abitabilità," spiega Laura Schaefer del Cfa. "Ma su un pianeta caldo come GJ 1132b, è un segno dell'esatto opposto - un pianeta che sta venendo cotto e sterilizzato."

Essendo un gas serra, il vapore acqueo è in grado di amplificare ulteriormente il calore proveniente dalla stella. Le simulazioni indicano che, di conseguenza, la superficie del pianeta potrebbe restare in uno stato fuso per milioni di anni. Ciò porterebbe alla formazione di una sorta di oceano di magma che contribuirebbe all'assorbimento di circa un decimo dell'ossigeno atmosferico. Il resto, secondo i modelli, verrebbe lentamente perso nello spazio.

"Potrebbe essere la prima rilevazione di ossigeno su un pianeta roccioso al di fuori del sistema solare," spiega Robin Wordsworth di Harvard.

Le simulazioni indicano che l'ossigeno che avvolge GJ 1132b potrebbe ancora essere presente in quantità sufficienti da poter essere rilevato da futuri telescopi, tra cui il successore di Hubble - il James Webb Space Telescope.

Il pianeta ricorda non troppo vagamente la storia evolutiva intrapresa da Venere. Secondo i modelli attuali, Venere si sarebbe formato con una quantità di acqua simile a quella della Terra - spezzata poi proprio dalle radiazioni ultraviolette del Sole. Rimane però un grosso mistero, ovvero perché il Venere di oggi abbia così poco ossigeno.