Un esopianeta fatto d’acqua

GJ 1214b è un esopianeta che fu scoperto nel dicembre 2009 ed è stato classificato nella categoria delle “super-terre”. Orbita attorno attorno alla stella denominata con la sigla GJ 1214, una nana rossa che si trova ad una distanza di circa 40 anni luce dalla Terra in direzione della costellazione di Ofiuco. Si tratta del secondo pianeta extrasolare scoperto (dopo CoRoT-7b), la cui massa e diametro sono stati determinati con relativa accuratezza e che risultano essere molto minori rispetto a quelli dei pianeti giganti del Sistema Solare. In orbita strettissima – 38 ore il periodo di rivoluzione, 2 milioni di km il raggio dell’orbita – attorno alla sua stella, la cui massa è pari a un quinto di quella del Sole, risulta avere una temperatura superficiale che oscilla tra i 280 e i 120 °C.

Rappresentazione artistica dell’esopianeta GJ 1214b in orbita attorno alla sua stella, una nana rossa.

Adesso, le osservazioni effettuate con Wide Field Camera 3 (WFC3) del telescopio spaziale Hubble, oltre a confermare l’esistenza di GJ 1214b, hanno mostrato che questo esopianeta è il primo esemplare di una classe del tutto nuova: quelli composti per la maggior parte d’acqua. A fugare ogni dubbio, un’osservazione in “controluce” durante un transito davanti al disco luminoso della stella, una misura grazie alla quale è stato possibile stabilire come l’atmosfera del pianeta filtra la luce infrarossa proveniente dalla stella madre. E dallo spettro della luce ripreso durante il transito è stato possibile stabilire che GJ 1214b ha una densa atmosfera formata principalmente da vapor d’acqua.
Durante i transiti, la luce della stella, attraversando l’atmosfera del pianeta ed essendo in parte assorbita, ha dato indicazioni sulla struttura dell’atmosfera, che appare densa di vapore acqueo.
Ma non solo. Dato che la massa (circa 7 volte quella della Terra) e le dimensioni del pianeta sono entrambe note, è stato possibile calcolarne la densità: appena 2 g/cm3. Ora, poiché l’acqua ha una densità di 1 g/cm3, mentre quella media della Terra è di circa 5,5 g/cm3, ne consegue che su  GJ 1214b l’acqua deve essere molto più abbondante di quella esistente sul nostro pianeta, si stima infatti che la roccia rappresenti circa un quarto della massa totale. Insomma, il nome di “pianeta d’acqua” non sembra stonare.

Confronto tra le dimensioni della Terra (a sinistra) e di Urano (a destra) con GJ 1214b (al centro).

Le sorprese non sono comunque finite. C’è acqua e acqua, infatti, e con quella presente su GJ 1214b, che attualmente non si trova nella “fascia di abitabilità”, anche se potrebbe esserci stato in passato, difficilmente sarebbe possibile farci una doccia. E’ infatti possibile che le alte temperature e le pressioni molto elevate (circa 20.000 volte superiori a quelle presenti sulla Terra al livello del mare) presenti sul pianeta diano origine a materiali esotici, come il “ghiaccio bollente” o “l’acqua superfluida”: sostanze del tutto estranee alla nostra esperienza quotidiana.