C’è un pianeta che fa discutere gli scienziati: così diverso dalla Terra, nasconde ancora il suo segreto
C’è disaccordo tra gli scienziati sulla superficie di TOI-270 d, un pianeta extrasolare (esopianeta) che orbita attorno alla stella TOI-270, una nana rossa della costellazione del Pittore distante circa 73 anni luce dalla Terra. Scoperto nel 2019 dal telescopio spaziale TESS della NASA, TOI-270 d potrebbe avere una superficie interamente coperta da un oceano d’acqua, come suggerito dai ricercatori dell’Università di Cambridge in articolo pubblicato su Astronomy and Astrophysics Letters. Questa ipotesi, basata sulle osservazioni del telescopio spaziale James Webb della NASA, è però contesta da un team canadese che, sempre attraverso il telescopio spaziale James Webb, ha effettuato ulteriori osservazioni dello stesso esopianeta, sostenendo che TOI-270 d sarebbe troppo caldo per ospitare un oceano di acqua liquida sulla sua superficie.
Secondo gli astronomi inglesi, la temperatura dell’oceano di TOI-270 d potrebbe superare i 100 °C ma, in presenza di un’alta pressione atmosferica, come quella che si ritiene che ci sia su questo esopianeta, l’acqua potrebbe comunque trovarsi allo stato liquido. Gli astronomi canadesi ritengono invece che sulla superficie di TOI-270 d si raggiungano i 4.000 °C, il che non sarebbe compatibile con l’esistenza di acqua liquida: secondo le loro analisi, disponibili in preprint su ArXiv, l’esopianeta presenterebbe invece una superficie rocciosa.
L’unico aspetto su cui gli studiosi sembrano però concordare è l’atmosfera di TOI-270 d, visto che il telescopio spaziale James Webb hanno restituito gli stessi dati ad entrambi i gruppi di ricerca, indicando la presenza di vapore acqueo, idrogeno e tracce di metano e anidride carbonica. Questo mix chimico si estenderebbe su tutta la superficie dell’esopianeta.
Perché TOI-270 d fa discutere gli scienziati
TOI-270 d è un esopianeta molto diverso dalla Terra: fa parte del sistema stellare TOI-270 (una nana rossa di classe spettrale M della costellazione del Pittore), ha una massa che è quasi 5 volte superiore a quella del nostro pianeta e impiega circa 11 giorni per completare un’orbita attorno alla sua stella.
A rendere TOI-270 d ancora più diverso dalla Terra sono le sue condizioni, visto che questo esopianeta è un mondo “bloccato”, cioè ha un lato perennemente rivolto verso la sua stella e l’altro in perenne oscurità, il che crea un contrasto termico estremo. Ciò renderebbe il suo oceano estremamente caldo da un lato, ma potenzialmente abitabile dall’altro.
Le prove a favore dell’esistenza di un oceano di acqua liquida su TOI-270 d, come riportato in esclusiva dal Guardian, si basano sull’assenza di ammoniaca nell’atmosfera, una molecola che secondo la chimica di base dovrebbe essere presente naturalmente in un’atmosfera ricca di idrogeno. “Ma l’ammoniaca è altamente solubile in acqua e quindi si esaurirebbe nell’atmosfera se sotto ci fosse un oceano” dice il professor Nikku Madhusudhan dell’Istituto di Astronomia dell’Università di Cambridge che, insieme a Mans Holmberg, sostiene l’esistenza dell’oceano.
“Un’interpretazione è che questo avvenga perché TOI-270 d è un mondo ‘iceanico’, con un oceano d’acqua sotto un'atmosfera ricca di idrogeno – spiega Madhusudhan al magazine britannico – . È probabile che le sue acque raggiungano profondità da decine a centinaia di chilometri, con un fondale marino ghiacciato ad alta pressione e, al di sotto, un nucleo roccioso, anche se non è chiaro se (l’oceano, ndr) sarebbe abitabile”.
Il professor Björn Benneke dell’Università di Montreal, alla guida del team di ricerca canadese che contesta questa interpretazione, mette in dubbio la possibilità che le temperature su TOI-270 siano compatibili con l’esistenza di un “mondo iceanico”. “A nostro avviso – dice Benneke – la temperatura è troppo alta perché l’acqua possa essere liquida”. Secondo gli studiosi, l’atmosfera conterrebbe quantità sostanziali di vapore acqueo (“troppa perché l’esistenza di un oceano sia plausibile”) mentre in superficie, le temperature potrebbero raggiungere i 4.000 °C, alle quali l’acqua si troverebbe in uno stato supercritico, dove la distinzione tra distinzione tra liquido e gas diventa confusa. “È quasi come un fluido denso e caldo” ritiene Benneke.
Per far luce sull’esistenza o meno di un oceano d’acqua, serviranno ulteriori osservazioni, volte a definire l’abbondanza del vapore acqueo nell’atmosfera di TOI-270 b. Ciò che però è chiaro, indipendente da quale sarà la verità sulla natura della superficie di questo esopianeta, è che solo grazie alle incredibili osservazioni del telescopio spaziale James Webb è possibile arrivare ad avere un’idea del quadro delle condizioni di pianeti lontani e della probabilità di trovare forme di vita. Una sfida rilanciata dal telescopio che ha preso il posto di Hubble e che ci sta facendo vedere il cosmo come mai prima d’ora.
