Per la prima volta in assoluto, due squadre di astronomi hanno scoperto il vapore acqueo attorno a un piccolo pianeta in orbita nella zona abitabile di una stella lontana. Hanno anche trovato tracce di pioggia nelle nuvole adiacenti. Ciò ha confermato le precedenti ipotesi degli astronomi secondo cui l'acqua, considerata una componente essenziale della vita, si trova anche nell'atmosfera di piccoli esopianeti.

L'astronomo Nikku Madhusudhan dell'Astronomical Institute dell'Università di Cambridge afferma:

"È molto eccitante. Nessuno si sarebbe aspettato una scoperta del genere, nemmeno di recente. "

Il vapore acqueo è stato precedentemente trovato nelle calde atmosfere gassose di esopianeti giganti, ma la sua scoperta intorno a esopianeti più piccoli è stata una sfida. Gli astronomi studiano l'atmosfera analizzando la luce proveniente dalla stella ospite quando l'esopianeta si trova di fronte ad essa o la sorpassa. Se il pianeta ha un'atmosfera, determinate lunghezze d'onda della luce saranno assorbite dagli atomi o dalle molecole atmosferiche, lasciando linee caratteristiche nello spettro stellare. Questa tecnica funziona meglio su grandi pianeti con una grande atmosfera, che viene poi fatta passare attraverso una maggiore quantità di luce stellare. Anche così, solo pochi telescopi, come il telescopio spaziale Hubble, sono abbastanza sensibili da rilevare le linee deboli. Gli astronomi hanno utilizzato il telescopio spaziale Hubble per sperimentare e osservare diversi esopianeti più piccoli delle dimensioni di Nettuno e della Terra, che non hanno prodotto il risultato desiderato.

Pianeta K2-18b

Immagina il pianeta K2-18b. Questo pianeta vicino, che orbita attorno a una nana rossa a circa 110 anni luce dalla Terra, era considerato un ottimo candidato per trovare acqua liquida. Sebbene la sua stella sia molto più fredda del Sole, la sua breve orbita, che dura solo 33 giorni, significa che riceve quasi la stessa quantità di calore della Terra dal Sole. La presenza di acqua liquida sulla superficie del pianeta potrebbe essere stabile e la sua posizione è quindi nella zona abitabile della sua stella. Un team di astronomi provenienti da Stati Uniti e Canada è stato autorizzato a studiare K2-18b con il telescopio Hubble per diversi anni. Durante questo periodo, gli scienziati hanno raccolto dati dalle otto orbite del pianeta davanti alla sua stella.

"Questo deve ancora essere confermato, ma i nostri record mostrano, tra le altre cose, tracce di vapore acqueo nelle nuvole", ha detto il team leader Björn Benneke dell'Università di Montreal in Canada. Il team, che ieri ha pubblicato i suoi risultati su arXiv e li ha anche inoltrati a The Astronomical Journal, ha anche ottenuto dati dai telescopi spaziali Spitzer e Kepler della NASA e li ha usati tutti nel modello climatico K2-18b. L'interpretazione più probabile del modello è che il pianeta abbia nuvole di acqua liquida condensata.

"Sta piovendo davvero su questo pianeta come sulla Terra", dice Benneke. "Se volassi lì in mongolfiera e avessi delle attrezzature per la respirazione, probabilmente non ti succederebbe nulla."

K2-18b - scala Nettuno

Tuttavia, questo non significa che K2-18b abbia una superficie con terra e oceani proprio come la Terra. K2-18b è circa il doppio del diametro e otto volte il volume del nostro pianeta. Secondo Benneke, è più un Nettuno ridotto con un involucro opaco denso, che probabilmente nasconde un nucleo roccioso o ghiacciato. "Questa non è la seconda Terra", ha detto Angelos Tsiaras, team leader presso l'University College di Londra (UCL), che ha pubblicato oggi la sua analisi dei dati disponibili al pubblico dal telescopio Hubble in Nature Astronomy. Entrambe le squadre concordano sulla presenza di vapore acqueo e possibili nuvole. "Ci dovrebbero essere le nuvole", dice Giovanna Tinetti del team UCL.

Benneke afferma che su K2-18b anche senza la "superficie terrestre", potrebbe esserci un ciclo dell'acqua con precipitazioni che cadono dall'atmosfera, evaporando in uno strato di gas inferiore denso e caldo per poi salire e condensarsi di nuovo nelle nuvole.

Il risultato incoraggerà gli astronomi a fare più ricerche. Madhusudhan dice che un'altra manciata di piccoli esopianeti contenenti acqua potrebbe trovarsi nel raggio del telescopio di Hubble. A distanze maggiori, gli scienziati dovranno attendere il lancio del successore del telescopio Hubble, il James Webb Space Telescope (JWST), nel 2021. "Il JWST sarà spettacolare", afferma Madhusudhan, e con esso pianeta.