Uno studio pubblicato sulla rivista Science, guidato dall’Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) con l’importante contributo dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), dimostra per la prima volta in modo conclusivo come un esopianeta possa influenzare direttamente l’attività della sua stella ospite tramite il proprio campo magnetico. Questa scoperta fornisce la prova più solida mai ottenuta dell’esistenza di tale “forza” su un pianeta extrasolare. “In particolare, abbiamo osservato che GJ 436 b, un esopianeta simile a Nettuno che orbita molto vicino alla sua stella, produce variazioni regolari nell’emissione della stella a specifiche lunghezze d’onda”, spiega Daniel Revilla, ricercatore dell’IAA-CSIC che ha guidato lo studio nell’ambito della sua tesi di dottorato. Analizzando come e quando si verificano queste variazioni nella stella, il team internazionale è riuscito a stimare per la prima volta l’intensità del campo magnetico di un pianeta di questo tipo, aprendo una nuova strada per lo studio delle proprietà e dell’abitabilità dei mondi alieni.
L’importanza dei campi magnetici nei pianeti
I campi magnetici svolgono un ruolo fondamentale nell’abitabilità dei pianeti, modulando l’interazione tra il vento stellare e l’atmosfera e condizionandone radicalmente l’evoluzione. Se sulla Terra il campo magnetico agisce come uno scudo protettivo essenziale per preservare l’atmosfera e la vita, Marte rappresenta l’esempio opposto: la perdita del suo scudo globale, avvenuta miliardi di anni fa, ha causato la progressiva erosione dell’atmosfera e la perdita della sua acqua.
Per questo motivo, capire se gli esopianeti possiedono campi magnetici è una questione fondamentale per valutarne la potenziale abitabilità, anche se la loro individuazione e misurazione oltre i confini del nostro Sistema solare rimangono ancora oggi tra le sfide più grandi dell’astronomia moderna.
Lo studio
In questo contesto, il gruppo di ricerca ha analizzato ben sedici anni di osservazioni spettroscopiche ad alta risoluzione del sistema GJ 436, costituito da una stella di piccola massa attorno alla quale ruota il pianeta nettuniano. Fino a poco tempo fa si pensava che fosse soprattutto la stella a influenzare il pianeta, attraverso la forza di attrazione gravitazionale, la radiazione e il proprio magnetismo. Questo studio dimostra per la prima volta che può verificarsi anche il contrario, ovvero che un pianeta può alterare l’ambiente della propria stella, se gli orbita molto vicino.
Le osservazioni, ottenute con gli spettrografi CARMENES (installato all’Osservatorio di Calar Alto, in Spagna) e HARPS (all’Osservatorio La Silla dell’ESO, in Cile), rivelano che il campo magnetico del pianeta interagisce con quello della sua stella e inietta energia nella cromosfera (uno degli strati superiori dell’atmosfera stellare), aumentandone l’attività. Si tratta di un fenomeno paragonabile alle aurore terrestri, ma su scala stellare. Questa interazione non è visibile in modo continuo, ma è stata intercettata solo negli anni 2008, 2016 e 2024: tre episodi separati da intervalli di otto anni. Questa periodicità coincide con il ciclo di attività magnetica di GJ 436, suggerendo che l’interazione diventi rilevabile solo quando la stella attraversa determinate fasi del proprio ciclo.
“Analizzando i segnali spettroscopici tramite modelli teorici sviluppati presso l’INAF, siamo riusciti a stimare l’intensità del campo magnetico, una proprietà estremamente complessa da misurare su un esopianeta”, afferma Antonino F. Lanza, ricercatore dell’INAF e coautore dello studio. Nonostante le sue dimensioni più ridotte, GJ 436 b potrebbe possedere un campo magnetico da 2,33 a 27 volte più intenso di quello di Giove.
Misurare i campi magnetici
Ad oggi, i campi magnetici degli esopianeti sono stati stimati in meno di una dozzina di casi, sempre in modo indiretto, alimentando un acceso dibattito nella comunità scientifica sul metodo migliore da adottare per perfezionare tali misurazioni. “Questo specifico lavoro contribuisce al dibattito dimostrando che i modelli teorici sviluppati presso l’INAF possono essere applicati con successo non solo ai pianeti giganti delle dimensioni di Giove, ma anche a pianeti più piccoli, dalle dimensioni paragonabili a quelle di Nettuno”, aggiunge Lanza.
“Finora, misurare il campo magnetico di un esopianeta era un’impresa difficilissima”, conclude Revilla. “Questa proprietà è invece la chiave per capire se un pianeta è in grado di proteggere la propria atmosfera e, in definitiva, se può sostenere condizioni favorevoli alla vita”.