Gli scienziati potrebbero aver trovato i primi mondi acquatici

I due pianeti originariamente scoperti dalla missione Kepler potrebbero non essere quello che pensavamo. Sulla base della caratterizzazione iniziale, si pensava che questi pianeti fossero corpi rocciosi leggermente più grandi della Terra. Ma il monitoraggio continuo ha prodotto dati che indicano che i pianeti sono molto meno densi di quanto si pensasse inizialmente. E l’unico modo realistico per ottenere il tipo di densità che ora sembrano avere è di avere una grande quantità del loro volume occupata da acqua o da qualche liquido simile.

Abbiamo corpi come questo nel nostro sistema solare, in particolare la luna Europa, che ha un nucleo roccioso circondato da una crosta d’acqua ricoperta di ghiaccio. Ma questi nuovi pianeti sono molto più vicini alla loro stella ospite, il che significa che le loro superfici sono probabilmente un confine nebuloso tra un vasto oceano e un’atmosfera piena di vapore.

Rivediamolo

Ci sono due modi principali per trovare un pianeta extrasolare. Il primo è osservare i cali di luce della loro stella, che sono causati da pianeti con un’orbita che li porta tra la stella e la Terra. Il secondo è monitorare se la luce della stella si sposta periodicamente verso lunghezze d’onda più rosse o più blu, mentre la stella si muove a causa della gravità dei pianeti che le orbitano attorno.

Ciascuno di questi due metodi può dirci se esiste o meno un pianeta. Ma avere entrambi ci dà molte più informazioni sul pianeta. La quantità di luce bloccata da un pianeta può darci una stima delle sue dimensioni. La quantità di spostamento rosso e blu della luce di una stella può indicare la massa di un pianeta. Con entrambi, possiamo scoprire la sua densità. E la densità limita i tipi di materiali di cui può essere composta: bassa densità significa ricca di gas e alta densità significa roccia con un nucleo ricco di minerali.

Questo è esattamente ciò che siamo riusciti a fare nel sistema Kepler-138. I dati di questi due metodi indicano che il sistema contiene tre pianeti. Kepler-138b sembra essere un piccolo corpo roccioso delle dimensioni di Marte. Kepler-138c e Kepler-138d rientrano entrambi nella categoria super-Terra: pianeti rocciosi che erano un po’ più grandi della Terra e avevano molta più massa. Tutti erano in orbita vicino a Kepler-138a, una stella nana rossa, con la più lontana (Kepler-138d) in orbita intorno a 0,15 unità astronomiche (la tipica distanza Terra-Sole).

Nel grande schema delle cose, non c’era nulla di insolito in questo sistema che richiedesse una seconda occhiata. Ma i ricercatori pensavano che fosse un buon candidato per gli studi sull’atmosfera del pianeta. Mentre il pianeta blocca tutta la luce mentre transita davanti alla sua stella ospite, una piccola quantità di luce attraverserà l’atmosfera nel suo cammino verso la Terra. E le molecole in quell’atmosfera assorbiranno determinate lunghezze d’onda specifiche, permettendoci di discernere la loro presenza.

Per condurre questo studio, un team di ricercatori ha ottenuto dati dai telescopi spaziali Hubble e Spitzer, programmati per quando Kepler-138d stava passando davanti alla stella. Fu allora che le cose iniziarono a diventare strane.