Pianeta Terra primordiale: la scoperta che svela le origini della vita

HD 3167 b, un pianeta rovente dalla superficie di lava, offre indizi inattesi sulla Terra primordiale. Dati e metodi di osservazione ne rivelano il valore per cercare mondi abitabili e guidare le future esplorazioni degli esopianeti.

Il telescopio spaziale James Webb ha identificato un'atmosfera attorno a HD 3167 b, una super-Terra rocciosa situata a circa 154 anni luce dalla Terra. La scoperta, pubblicata su The Astrophysical Journal Letters da un gruppo dell'Università di Chicago guidato da Brandon Park Coy, rivela che questo mondo di lava "fredda" potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere le prime fasi dell'evoluzione terrestre senza rappresentare un habitat per la vita.

HD 3167 b: un mondo di lava fredda che riflette la Terra primordiale

HD 3167 b orbita attorno a una stella nella costellazione dei Pesci e completa un giro in circa 23 ore, un periodo così breve da imporle una rotazione sincrona. Il lato diurno rimane costantemente illuminato, mentre l'emisfero opposto è avvolto nell'oscurità. Nonostante la vicinanza alla stella, la temperatura superficiale è inferiore alle previsioni teoriche, un fenomeno spiegato dalla presenza di un'atmosfera che riflette parte della luce stellare e redistribuisce il calore verso il lato notturno. I ricercatori hanno rilevato questa atmosfera analizzando la radiazione infrarossa durante un'eclissi secondaria, quando il pianeta passa dietro la sua stella. Il confronto tra la luce prima e durante l'occultamento ha mostrato un contributo termico inferiore a quello atteso per una superficie rocciosa nuda, confermando l'esistenza di un involucro gassoso.

Dati osservativi e metodo di rilevamento

Il telescopio James Webb, frutto della collaborazione tra:

• NASA,
• Agenzia Spaziale Europea
• e Agenzia Spale Canadese,

ha catturato lo spettro infrarosso di HD 3167 b con una precisione senza precedenti. Utilizzando la tecnica del transito secondario, il team ha misurato la leggera diminuzione di luminosità stellare causata dal pianeta e ha dedotto la presenza di un'atmosfera dalla riduzione del calore emesso. La composizione atmosferica rimane sconosciuta, poiché lo spettro non rivela firme molecolari specifiche, ma la sua esistenza è ormai accertata. Questa metodologia rappresenta un progresso significativo nello studio degli esopianeti rocciosi, poiché in precedenza atmosfere erano state osservate solo attorno a giganti gassosi.

Implicazioni per la ricerca di mondi abitabili

HD 3167 b è troppo caldo per ospitare vita come la conosciamo, ma la sua combinazione di superficie lavica e atmosfera lo rende un laboratorio naturale per studiare processi che potrebbero aver caratterizzato la Terra primordiale. Gli scienziati ipotizzano che il nostro pianeta, nei primi milioni di anni, avesse un oceano di magma alimentato da impatti cosmici, con un'atmosfera che gradualmente si è raffreddata e densificata. Comprendere come un pianeta roccioso può trattenere un'atmosfera durante la fase di lava aiuta a ricostruire la timeline dell'abitabilità planetaria. Inoltre, la scoperta dimostra che anche mondi estremi possono conservare involucri gassosi per miliardi di anni, ampliando il catalogo di ambienti da considerare nella ricerca di condizioni potenzialmente abitabili.

Prospettive future per l'esplorazione exoplanetaria

Osservazioni aggiuntive con JWST potranno aiutare a chiarire la composizione dell’atmosfera di HD 3167 b, oggi priva di firme molecolari identificate. Il Roman Space Telescope e la missione ARIEL potranno ampliare lo studio comparativo delle atmosfere di esopianeti, mentre l’ELT potrà contribuire con osservazioni ad alta risoluzione.

Per i pianeti rocciosi estremi, misurare temperatura e composizione atmosferica è essenziale per capire quanto a lungo possano trattenere gas e come evolvano dopo la formazione. HD 3167 b offre così un confronto utile con i modelli delle prime fasi della Terra, pur non essendo un mondo abitabile.