Per decenni, gli scienziati hanno pensato che l’acqua dei pianeti si formasse solo all’esterno del Sistema Solare interno, dove le basse temperature permettono la condensazione di ghiaccio e neve cosmica. Ma una ricerca condotta da Harrison Horn e colleghi dell’Arizona State University, pubblicata su Nature nel 2025 (“Building wet planets through high-pressure magma–hydrogen reactions”), ribalta questa visione: alcuni esopianeti potrebbero generare acqua dall’interno, durante la loro formazione, grazie a reazioni chimiche tra magma e idrogeno ad altissime pressioni. Il team ha ricreato in laboratorio le condizioni estreme che si trovano al confine tra il nucleo roccioso e l’atmosfera di idrogeno di un esopianeta — un’area chiamata core-envelope boundary (CEB).
Utilizzando celle a incudine di diamante e riscaldamento a laser pulsato, i ricercatori hanno sottoposto campioni di olivina e fayalite (minerali tipici delle rocce silicatate) a pressioni fino a 42 gigapascal e temperature superiori a 3.000 Kelvin. Il risultato? L’idrogeno ha reagito con il silicio e il ferro presenti nei minerali, riducendoli e liberando ossigeno. Questo ossigeno, combinandosi con l’idrogeno residuo, ha formato molecole d’acqua (H₂O). Le analisi tramite spettroscopia Raman hanno rilevato vibrazioni caratteristiche dei legami O–H, prova inequivocabile della presenza d’acqua nelle aree fuse del campione.
Una “fabbrica di acqua” nel cuore dei pianeti
Le simulazioni teoriche e i dati sperimentali mostrano che, in un pianeta di 3-10 masse terrestri con un’atmosfera di idrogeno e elio, tali reazioni possono generare fino al 10% di acqua in peso — un’enorme quantità, sufficiente a trasformare un mondo roccioso in un pianeta oceanico. Il processo può durare miliardi di anni, mantenuto dal calore interno e dalla pressione, che permettono alla roccia fusa di restare in contatto con l’idrogeno. In pratica, un esopianeta inizialmente “secco” potrebbe diventare ricco d’acqua senza bisogno di migrare dalle zone più fredde del sistema, come finora si pensava.
Le implicazioni: nuovi mondi abitabili più vicini alle stelle
La scoperta ha conseguenze radicali. Finora, si riteneva che la presenza di acqua su pianeti “sub-nettuniani” – di dimensioni comprese tra la Terra e Nettuno – fosse dovuta alla loro formazione oltre la cosiddetta “linea della neve” e a una successiva migrazione verso orbite più interne. Ma i risultati di Horn e colleghi mostrano che l’acqua può nascere internamente, rendendo plausibile l’esistenza di pianeti “hycean” (con atmosfera d’idrogeno e oceani d’acqua) anche molto vicini alla loro stella.
Questo significa che l’acqua non è più un indicatore affidabile della storia di migrazione planetaria: un pianeta caldo e vicino alla sua stella potrebbe essere ricco d’acqua quanto un mondo ghiacciato ai confini di un sistema solare.
Un nuovo paradigma per l’abitabilità
Le implicazioni astrobiologiche sono profonde. Se l’acqua può formarsi in modo endogeno, l’universo potrebbe essere molto più ricco di pianeti potenzialmente abitabili di quanto si pensasse. Inoltre, durante l’evoluzione termica di questi mondi, la perdita graduale dell’atmosfera di idrogeno potrebbe lasciare dietro di sé pianeti rocciosi con oceani permanenti, vere e proprie “super-Terre acquatiche”.
L’acqua non arriva sempre dal cielo
La ricerca di Horn et al. cambia radicalmente la prospettiva cosmica: l’acqua non deve per forza “arrivare” da fuori, ma può nascere come prodotto naturale dell’interazione tra roccia e gas primordiale. Questa visione non solo spiega l’enigma degli esopianeti ricchi d’acqua vicini alle loro stelle, ma apre una nuova era nella ricerca dell’abitabilità planetaria: l’universo potrebbe “costruire” mondi umidi molto più facilmente di quanto credessimo.