La scoperta di un’atmosfera attorno a un pianeta roccioso situato nella zona abitabile di un’altra stella segna un momento che gli astronomi aspettavano da tempo. Per la prima volta è stato individuato uno strato gassoso su un mondo dalle caratteristiche simili alla Terra, e questo cambia parecchio le carte in tavola nella ricerca di luoghi potenzialmente adatti alla vita fuori dal nostro sistema solare. Il pianeta in questione si chiama LHS 1140 b e si trova a circa 48 anni luce da noi.
Il lavoro, pubblicato il 16 luglio sulla rivista Science, racconta di un dettaglio curioso. L’atmosfera non è stata vista direttamente, ma tradita dall’elio che sfugge lentamente verso lo spazio. Un indizio, insomma, che conferma quello che alcuni modelli teorici avevano già ipotizzato. Come ha spiegato Collin Cherubim, autore principale dello studio e da poco dottorato in Scienze della Terra e Planetarie all’Università di Harvard, un’atmosfera è essenziale perché un pianeta possa sostenere la vita così come la conosciamo. E finora nessuno l’aveva mai trovata su un pianeta roccioso dentro la zona abitabile di un’altra stella.
Come l’elio ha svelato il segreto del pianeta
LHS 1140 b ruota attorno a una nana rossa, una stella fredda, proprio all’interno della sua zona abitabile. È quella fascia dove temperature e condizioni ambientali potrebbero permettere all’acqua liquida di restare sulla superficie. Gli scienziati hanno catalogato migliaia di esopianeti negli ultimi anni, compresi diversi mondi rocciosi nelle zone abitabili. Il problema è sempre stato capire se questi pianeti avessero o meno un’atmosfera, e non è una cosa banale da verificare.
Robin Wordsworth, professore a Harvard e uno dei relatori della tesi di Cherubim, ha riassunto bene il percorso fatto in questi anni. Vent’anni fa ci si chiedeva se pianeti di tipo terrestre esistessero davvero. Poi si è scoperto che sono comuni, e alcuni si trovano pure nella zona abitabile. La domanda successiva era se qualcuno di loro fosse riuscito a trattenere un’atmosfera. Adesso c’è la certezza che almeno uno ci è riuscito.
Il gruppo di ricerca aveva sviluppato un modello teorico che prevedeva la presenza di grandi quantità di elio nell’alta atmosfera del pianeta, in lento sfuggire verso lo spazio. Per mettere alla prova questa previsione hanno usato lo spettrografo WINERED all’Osservatorio Magellan, in Cile. Le osservazioni hanno sfruttato un evento piuttosto raro, in cui LHS 1140 b e un altro pianeta sono passati davanti alla loro stella nella stessa notte. Il secondo pianeta non ha mostrato alcun segno di atmosfera. LHS 1140 b, invece, ha prodotto un segnale netto di elio in fuga.
Un obiettivo prezioso per cercare la vita
David Charbonneau, altro relatore di Cherubim e a capo del Dipartimento di Astronomia di Harvard, all’inizio era piuttosto scettico. La previsione arrivava da un modello matematico e un segnale del genere non era mai stato osservato prima su un mondo roccioso. I risultati però lo hanno fatto ricredere. Cherubim ha analizzato i pianeti che conoscevano, ha previsto che quello avrebbe avuto un’atmosfera di elio, poi ha organizzato il tempo al telescopio, raccolto i dati e la rilevazione è risultata solida dal punto di vista statistico.
La scoperta apre una possibilità interessante, ossia studiare le atmosfere degli esopianeti rocciosi direttamente da terra, cercando i gas che sfuggono nello spazio. Secondo le stime, l’atmosfera di LHS 1140 b è sopravvissuta per più di tre miliardi di anni. Una longevità che rende questo mondo un bersaglio particolarmente promettente per ulteriori osservazioni.
Cherubim spera ora di ricostruire la composizione chimica completa dell’atmosfera e, col tempo, di capire se il pianeta abbia oceani in superficie o altri elementi legati all’abitabilità. Insieme ai colleghi conta anche di usare lo stesso modello per andare a caccia di altri mondi rocciosi dotati di atmosfera. È stata una validazione del modello, e con un po’ di fortuna sarà solo la prima di molte altre osservazioni.