Scienza

Pianeti senza acqua studiati da Hubble

Una serie di osservazioni alla ricerca di acqua nel cosmo mette in discussione le nostre conoscenze e le teorie sulla formazione dei pianeti.

Un gruppo di astronomi dell'Università di Toronto ha analizzato con il telescopio spaziale Hubble l'atmosfera di tre pianeti che orbitano attorno a stelle simili al Sole alla ricerca di tracce d'acqua. La ricerca ha però dato risultati negativi: la quantità di vapore acqueo rilevata è nettamente inferiore a quanto ci si poteva aspettare, e precisamente da un decimo a un millesimo di quanto previsto dagli attuali modelli di formazione dei pianeti gassosi.

Osservazione indiretta. I tre pianeti (HD 189733b, HD 209458b e WASP-12b), che orbitano attorno a stelle a una distanza dalla Terra compresa tra 60 e 900 anni luce, sono stati monitorati nelle bande del vicino infrarosso. Hubble non ha osservato direttamente i pianeti, bensì ha raccolto la luce che dalla stella madre filtra attraverso l'atmosfera del pianeta quando questo transita davanti a essa. Il ricorso al telescopio spaziale è stato necessario perché con strumenti al suolo lo spettro sarebbe stato falsato dall'abbondante vapore acqueo presente nella nostra atmosfera.

Quei pianeti sono stati scelti per lo studio per via di alcune caratteristiche che li accomunano: si tratta infatti di giovi caldi, ossia giganti gassosi che orbitano talmente vicini alle loro stelle da avere una temperatura superficiale che si aggira tra i 900 e i 2.200 °C (la superficie del Sole, per paragone, ha una temperatura media di circa 5.400 °C), che permette la presenza di acqua allo stato gassoso. Inoltre, i loro rispettivi soli emettono radiazioni nell'infrarosso in quantità sufficiente a rendere riconoscibili le righe spettrali del vapor d'acqua.

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scarsità d'acqua? Misure analoghe erano state già fatte in precedenza, ma la novità di questo studio è data da ciò che si è ottenuto con il confronto tra i dati osservati e i modelli interpretativi. Questi risultati indicano infatti che la quantità di acqua misurata è molto inferiore a quanto ci si aspetta in base alla teoria almeno per uno dei tre pianeti (per gli altri due l'incertezza della misura è tale da non permettere di trarre conclusioni definitive).

La scarsità d'acqua è invece in linea con quella di altri elementi, quali il sodio. Ciò potrebbe essere dovuto alla presenza di nubi e/o foschia, che attenuano la radiazione proveniente dalle regioni sottostanti: in questo caso la scarsità di questi elementi sarebbe solo fittizia e non ci sarebbero implicazioni dirette sui modelli di formazione.

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Se invece la scarsità d'acqua fosse confermata da nuove indagini e per un campione più ampio di oggetti celesti, bisognerà cercare di capire meglio le condizioni in cui questi pianeti si formano e potrebbe essere necessario rivedere le ipotesi sulla formazione dei pianeti, che attualmente presuppongono che la materia prima sia costituita da granuli di ghiaccio, di silicati e altri composti di elementi pesanti.

28 luglio 2014 Mario Di Martino
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