Astronomia, gli esopianeti di TRAPPIST-1 potrebbero avere troppa acqua per ospitare la vita: ecco i risultati di un nuovo studio

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I 7 pianeti rocciosi che orbitano la stella TRAPPIST-1 hanno molta acqua, forse anche troppa per poter ospitare la vita, secondo un nuovo studio della School of Earth and Space Exploration dell’Arizona State University. Tutti i mondi di TRAPPIST-1 probabilmente hanno acqua per centinaia degli oceani terrestri sulle loro superfici e quelli più umidi possono avere una quantità oltre 1.000 volte maggiore rispetto al nostro pianeta. Stranamente, questa non è una grande notizia per il potenziale del sistema TRAPPIST-1 di ospitare la vita, secondo lo studio.

TRAPPIST-1 è una tenue nana rossa che si trova a circa 39 anni luce dalla Terra. Gli astronomi hanno scoperto 3 pianeti intorno alla stella nel 2016 e i restanti 4 sono stati annunciati un anno dopo. Ciascuno dei 7 pianeti – rinominati TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g, h – ha circa le stesse dimensioni della Terra. E si pensa che i pianeti e, f, g si trovino nella “zona abitabile” della stella, ossia quella fascia di distanze in cui potrebbe esistere acqua liquida sulla superficie di un pianeta. TRAPPIST-1 è circa 2.000 volte più debole del sole, quindi la sua zona abitabile è molto ravvicinata. In effetti, tutti e 7 i pianeti si trovano più vicini alla loro stella di quanto Mercurio non lo sia al sole.

esopianeti TRAPPIST-1Il nuovo studio suggerisce che c’è un gradiente di umidità nel sistema TRAPPIST-1. I pianeti più interni (b, c) hanno probabilmente circa il 10% di acqua rispetto alla massa, mentre i pianeti più distanti (f, g) hanno almeno il 50%. I pianeti centrali (d, e) si trovano in mezzo a queste due percentuali, mentre il pianeta h non è stato incluso nello studio, poiché vi erano pochi dati su di esso. Tutti questi pianeti hanno troppa acqua, in confronto la Terra ha solo lo 0.2% di acqua rispetto alla massa. I pianeti di TRAPPIST-1 sono probabilmente mondi acquatici, senza terra per spezzare la monotonia di vento e onde, secondo Cayman Unterborn, autore principale dello studio.

Se fosse questo il caso, le probabilità di trovare vita nel sistema non sarebbero molto alte. I ricercatori affermano: “Senza terra esposta, i cicli geochimici chiave saranno attenuati, limitando, così, le dimensioni della biosfera. Di conseguenza, anche se questi pianeti potrebbero essere abitabili nella definizione classica della presenza di acqua in superficie, qualsiasi traccia biologica osservata da questo sistema potrebbe non essere completamente distinguibile da fonti abiotiche, puramente geochimiche”.

Questa rappresentazione artistica mostra la veduta dalla superficie di uno dei pianeti del sistema di TRAPPIST-1. Credit: ESO/M. Kornmesser/spaceengine.org

E tutta quell’acqua potrebbe arrestare alcuni processi geologici chiave che potrebbero essere una base per la vita, secondo Unterborn. Per esempio, le rocce nel mantello della Terra spesso diventano liquide dopo lo spostamento verso l’alto in una zona di pressione minore, dove il loro punto di fusione è più basso. Ma questa fusione potrebbe verificarsi raramente, se non affatto, nei pianeti di TRAPPIST-1, poiché l’enorme peso degli oceani globali sovrastanti aumenta tanto le pressioni del mantello. Senza rocce fuse vicino alla superficie, non possono esserci vulcani (almeno non come li conosciamo sulla Terra) e senza vulcani, i gas che intrappolano il calore, come il biossido di carbonio, potrebbero avere difficoltà a raggiungere l’atmosfera.

Ma i pianeti che orbitano nane rosse affrontano altre sfide di abitabilità. Per esempio, se questi mondi si trovano nella zona abitabile, sono quasi sicuramente legati alle maree, che significa che mostrano sempre la stessa faccia alla stella madre. Quindi, un lato di questi pianeti può essere bollente mente l’altro può essere gelido. Questo problema potrebbe essere mitigato dalla presenza di un’atmosfera spessa, che farebbe circolare il calore. Ma le nane rosse hanno molte potenti esplosioni, che possono portare via rapidamente le atmosfere dei mondi nella zona abitabile. Queste questioni sono ampiamente discusse e studiate, data la prevalenza di nane rosse.

esopianeti TRAPPIST-1Il nuovo studio fa anche luce sulla formazione ed evoluzione del sistema TRAPPIST-1. Per esempio, tutti e 7 i pianeti si trovano attualmente all’interno del primordiale “limite della neve”, ossia il punto oltre il quale c’era abbastanza freddo da permettere all’acqua di restare ghiacciata quando i mondi prendevano forma. Il team di ricercatori suggerisce che i pianeti f, g, h si siano formati oltre questo limite e poi si siano spostati verso l’interno. I pianeti b, c si sono formati, invece, all’interno del limite, mentre i pianeti d, e dovrebbero essersi formati tra i pianeti c, f, anche se i ricercatori non sono sicuri di questo.

In generale, lo studio indica che i sistemi di nane rosse come TRAPPIST-1 non dovrebbero essere pensati come versioni in miniatura del nostro sistema solare: i loro pianeti potrebbero formarsi in modi leggermente diversi e/o secondo scadenze diverse. Unterborn afferma che “sono molto interessanti e dobbiamo conoscere queste cose per comprendere i pianeti che possono ospitare la vita”.