04 settembre 2017

Ipotesi di acqua per tre pianeti di TRAPPIST-1

Grazie all'osservazione nell'ultravioletto del sistema della stella TRAPPIST-1 è stato stabilito che tre suoi esopianeti, di dimensioni paragonabili a quelle della Terra, potrebbero ospitare sulla superficie quantità significative di acqua allo stato liquido(red)

Indizi a favore di una potenziale abitabilità di tre dei pianeti del sistema solare TRAPPIST-1 sono stati raccolti da ricercatori diretti dall'astronomo svizzero Vincent Bourrier dell'Osservatorio astronomico dell'Università di Ginevra, che ne danno notizia in un articolo pubblicato su "The Astronomical Journal".

Il 22 febbraio scorso era stata annunciata la scoperta di sette pianeti di dimensioni paragonabili a quella della Terra orbitanti attorno alla stella nana ultrafredda TRAPPIST-1, distante da noi circa 40 anni luce anni. A oggi TRAPPIST-1 è il sistema planetario extrasolare con il maggior numero di pianeti finora individuato. La scoperta aveva indotto i ricercatori a puntare l'occhio dello Hubble Space Telescope sul sistema, per studiare la quantità di radiazioni ultraviolette ricevuta dai singoli pianeti del sistema.

"La radiazione ultravioletta è un fattore importante nell'evoluzione dell'atmosfera dei pianeti", spiega Bourrier. "Nell'atmosfera della Terra la luce solare ultravioletta rompe le molecole, allo stesso modo la luce ultravioletta può scindere il vapore acqueo che si trova nell'atmosfera degli esopianeti in idrogeno e ossigeno", secondo un processo noto come fotodissociazione.

Ipotesi di acqua per tre pianeti di TRAPPIST-1
Illustrazione di TRAPPIST-1 e dei suoi sette pianeti. (Cortesia NASA/R. Hurt/T. Pyle)
Tuttavia, se le radiazioni ultraviolette che raggiungono un pianeta hanno energia elevata, riscaldano l'atmosfera superiore al punto da rendere molto più facile la fuga nello spazio dei prodotti della fotodissociazione. Dalla misurazione delle radiazioni ultraviolette che raggiungono ciascun pianeta si può quindi calcolare la quantità eventuale di acqua che esso ha perduto nel corso della sua storia.

I dati raccolti indicano che
la perdita d'acqua è stata particolarmente intensa per i due pianeti interni del sistema, TRAPPIST-1b e TRAPPIST-1c, raggiunti da una quantità particolarmente elevata di radiazione ultravioletta molto energetica. I ricercatori hanno stimato che nel corso dei loro otto miliardi di anni di esistenza questi pianeti devono aver perso una massa d'acqua pari a circa 20 volte quella contenuta negli attuali oceani terrestri. (Si stima che nelle sue prime fasi di evoluzione, ancora allo stato magmatico, un futuro pianeta roccioso delle dimensioni della Terra possa liberare dai suoi magmi una quantità di vapore acqueo corrispondente alla massa di 800 attuali oceani terrestri.)

I pianeti più esterni del sistema devono avere perso una quantità molto più piccola di acqua, suggerendo, e potrebbero averne conservata una parte in superficie. Questo è ancora più plausibile per i pianeti e, f e g che sono fra i più grandi del sistema, e che si trovano nella cosiddetta zona abitabile, quella in cui le condizioni fisiche permettono l'esistenza di acqua allo stato liquido.

"I nostri risultati - ha concluso Bourrier - suggeriscono che i pianeti esterni siano i migliori candidati su cui cercare acqua con il prossimo telescopio spaziale James Webb, ma saranno necessari altri studi teorici e altre osservazioni in tutte le lunghezze d'onda per determinare la natura dei pianeti di TRAPPIST-1 e stabilire la loro effettiva abitabilità."