Nuovi mondi di lava sfidano la teoria della “linea di costa cosmica”

Recenti osservazioni del James Webb Space Telescope (Jwst) hanno messo in discussione il modello della “linea di costa cosmica”, un concetto che indicava fino a che distanza dalla propria stella un pianeta roccioso potesse mantenere un’atmosfera senza perderla. I nuovi dati hanno rivelato l’esistenza di esopianeti di lava con spesse atmosfere di gas volatili, anche se si trovano in una zona dove la radiazione stellare dovrebbe provocare un’intensa perdita di gas. Questi mondi, come 55 Cancri e, sfidano le previsioni del modello, aprendo nuove prospettive nella ricerca di pianeti abitabili.

Un nuovo parametro per spiegare l’atmosfera

La scoperta, pubblicata su The Astrophysical Journal Letters, ha portato a una revisione del concetto di “linea di costa cosmica”, che fino adesso indicava il confine tra pianeti con atmosfera e quelli privi di essa. I ricercatori hanno sviluppato un modello che considera un nuovo parametro: il processo di outgassing, che permette ai pianeti di lava di mantenere atmosfere nonostante la radiazione. Questo equilibrio tra fuga di gas e rilascio interno è chiave per comprendere la persistenza delle atmosfere. Secondo i ricercatori, i pianeti che si trovano a distanze leggermente maggiori dalla propria stella tendono a raffreddarsi e solidificarsi più velocemente, intrappolando il gas all’interno e non rifornendo l’atmosfera in calo. Questi mondi sono classificati come “airless valley”, letteralmente “valle senza aria”. Al contrario, i pianeti che si trovano sulla “cosmic sandbar” mantengono un equilibrio tra la fuga di gas nello spazio e il rilascio di gas dall’interno del pianeta.

Implicazioni per la ricerca di vita extraterrestre

Questi risultati potrebbero avere importanti implicazioni per la ricerca di vita extraterrestre. La capacità di un pianeta di mantenere un’atmosfera è un passo fondamentale per valutarne l’abitabilità. «Gli scienziati hanno iniziato a interessarsi a un modo per scoprire quali pianeti possiedono un’atmosfera e quali no perché quello è il primo passo per studiarne l’abitabilità», afferma Barron Nguyen. La scoperta di esopianeti con atmosfere nonostante la vicinanza alla stella ha reso necessario un nuovo approccio nella ricerca di mondi potenzialmente abitabili.

Il concetto di “cosmic shoreline” è emerso negli ultimi anni come un metodo promettente per identificare mondi potenzialmente abitabili, ma recentemente è stato messo in discussione a causa della scoperta di pianeti come 55 Cancri e, una super Terra con atmosfera sorprendentemente spessa. Oltre a questo, una notevole quantità di nuove osservazioni ha permesso di allungare la lista di pianeti di lava simili a 55 Cancri e, anch’essi provvisti di fitte atmosfere.

Per spiegare l’esistenza di questi pianeti inaspettati, Nguyen e i suoi colleghi hanno costruito un modello che simula lo scambio di materiale gassoso tra un’atmosfera e una superficie di lava, tenendo in considerazione sia la fuga di gas nello spazio, sia il raffreddamento e la solidificazione della lava. Hanno incorporato nello studio i nuovi mondi scoperti, insieme ai pianeti del Sistema solare e ad altri esopianeti già conosciuti come paragone. Ciò che si evince dai risultati è che le atmosfere sono regolate principalmente da due fattori: la fuga di gas nello spazio e il fenomeno dell’outgassing.

«Una delle cose più importanti che il nostro studio ci ha fatto capire è che l’idea della shoreline cosmica non è una causa persa», dice Nguyen. La comprensione di nuovi parametri ha reso possibile spiegare l’esistenza di atmosfere in mondi inaspettati. Questi risultati aprono nuove possibilità per la ricerca di mondi abitabili al di fuori del Sistema solare.