Immaginate un mondo alieno, un pianeta lontano anni luce da noi, che sta riscrivendo la nostra comprensione di come nascono ed evolvono i sistemi planetari. Gli scienziati hanno recentemente decifrato la misteriosa atmosfera di TOI-270 d, un esopianeta dalle caratteristiche uniche che si sta rivelando una vera e propria “Stele di Rosetta” per lo studio di un’intera classe di nuovi mondi.
TOI-270 d si trova a circa 73 anni luce dalla Terra ed è un esopianeta di dimensioni intermedie tra la Terra e Nettuno, appartenente alla categoria dei cosiddetti “sub-Nettuno”. Questi pianeti sono estremamente comuni nella nostra galassia – sono la fascia di dimensioni planetarie più abbondante – eppure non ne esiste nessuno nel nostro Sistema Solare, rendendoli particolarmente “esotici” e affascinanti per gli scienziati.
La vera svolta nello studio di TOI-270 d è arrivata grazie alle osservazioni del telescopio spaziale James Webb (JWST) della NASA. I dati raccolti da JWST hanno rivelato la presenza di gas che indicano temperature superiori a 1000 gradi Fahrenheit (circa 538 gradi Celsius) nell’atmosfera del pianeta, addirittura più calde della superficie di Venere.
Un team di ricerca guidato dal Southwest Research Institute (SwRI) ha sviluppato un modello chimico sofisticato per interpretare queste osservazioni. Questo modello suggerisce che TOI-270 d sia un gigantesco pianeta roccioso (una “super-Terra”) avvolto da una spessa e caldissima atmosfera.
Il modello illustra un affascinante scenario in cui un potenziale oceano di magma sulla superficie del pianeta potrebbe essere responsabile della rimozione dell’ammoniaca dall’atmosfera. I gas caldi subirebbero poi un processo di equilibrio e verrebbero spinti verso l’alta atmosfera (la fotosfera), dove il JWST è in grado di rilevarli. Tra le molecole rilevate ci sono l’anidride carbonica, il metano e l’acqua.
Un aspetto particolarmente intrigante è la scarsità di ammoniaca nell’atmosfera di TOI-270 d, un enigma che aveva perplesso gli scienziati in precedenza. Il nuovo studio offre una spiegazione integrata: oltre alla dissoluzione dell’ammoniaca nel magma, anche l’alta temperatura favorirebbe la produzione di azoto gassoso. Inoltre, il team ha scoperto che il pianeta stesso è probabilmente povero di azoto, poiché i blocchi di costruzione solidi dei pianeti, come le meteoriti condritiche, sono tipicamente a basso contenuto di questo elemento.
Sebbene la scoperta che TOI-270 d sia improbabile che sia abitabile sia stata “un po’ deludente”, come ha dichiarato il Dr. Christopher Glein dello SwRI, primo autore dello studio, questo pianeta offre comunque una fantastica opportunità per esplorare percorsi alternativi di origine ed evoluzione planetaria. Come una vera “Stele di Rosetta”, lo studio di TOI-270 d sta fornendo agli scienziati le chiavi per comprendere meglio l’intera classe dei pianeti sub-Nettuno, i più abbondanti nella nostra galassia.
Questa ricerca dimostra come la geochimica esoplanetaria stia raggiungendo un livello di sofisticazione paragonabile a quello raggiunto all’interno del nostro Sistema Solare. Gli strumenti geochimici sviluppati per studiare i nostri pianeti possono ora essere applicati alle atmosfere aliene, offrendo nuove intuizioni sulle temperature atmosferiche, i possibili oceani di magma e le origini delle atmosfere planetarie.
Con oltre 5800 esopianeti confermati finora, TOI-270 d è solo uno dei tanti mondi affascinanti che attendono di essere esplorati. Grazie a strumenti potenti come il telescopio James Webb, siamo solo all’inizio di una nuova era nella scoperta e nella comprensione della straordinaria diversità dei pianeti che popolano la nostra galassia. Il prossimo esopianeta potrebbe riservarci sorprese ancora più interessanti.
Stefano Camilloni
