Per la prima volta gli astronomi hanno ottenuto solide prove dell’esistenza di un’atmosfera intorno a un pianeta roccioso situato nella zona abitabile di una stella diversa dal Sole. Il mondo in questione è LHS 1140 b, un esopianeta distante circa 48 anni luce dalla Terra, già considerato uno degli obiettivi più interessanti per lo studio delle condizioni potenzialmente favorevoli alla vita.
La scoperta non dimostra che il pianeta sia abitato e nemmeno che sulla sua superficie esista acqua liquida. Rappresenta però un passaggio fondamentale: fino a oggi gli astronomi avevano individuato diversi pianeti rocciosi nelle zone abitabili delle loro stelle, ma non erano ancora riusciti a mostrare con altrettanta chiarezza che almeno uno di questi mondi avesse conservato un involucro gassoso per miliardi di anni.
Un pianeta sotto osservazione
LHS 1140 b orbita intorno a una nana rossa, una stella più piccola e fredda del Sole. Si trova nella cosiddetta zona abitabile, cioè nella regione del sistema planetario in cui le temperature potrebbero teoricamente permettere la presenza di acqua allo stato liquido.
Essere nella zona abitabile, tuttavia, non significa automaticamente essere abitabile. La temperatura di un pianeta dipende anche dalla composizione e dalla densità della sua atmosfera, dalla quantità di radiazione ricevuta, dalla presenza di nuvole, dall’attività geologica e da molti altri fattori. Un mondo privo di atmosfera potrebbe essere sterile e sottoposto a fortissime escursioni termiche anche se collocato alla distanza apparentemente corretta dalla propria stella.
Per questo motivo stabilire se i pianeti rocciosi riescano a conservare un’atmosfera è diventato uno degli obiettivi centrali dell’astronomia contemporanea.
La firma dell’elio
Il gruppo coordinato da Collin Cherubim, dell’Università di Harvard, ha osservato LHS 1140 b attraverso lo spettrografo infrarosso WINERED, installato sul telescopio Magellan Clay dell’osservatorio di Las Campanas, in Cile. Lo strumento permette di scomporre la luce proveniente dalla stella e di cercare le impronte lasciate dai gas presenti intorno al pianeta.
Quando LHS 1140 b passa davanti alla propria stella, una piccola parte della luce stellare attraversa gli strati più esterni della sua atmosfera. Le molecole e gli atomi presenti assorbono determinate lunghezze d’onda, lasciando nel spettro una sorta di codice a barre chimico.
Nelle osservazioni effettuate nel 2024 gli astronomi hanno rilevato l’assorbimento caratteristico dell’elio che si allontanava dal pianeta. Il segnale indica che il gas viene riscaldato dalla radiazione stellare e raggiunge quote molto elevate, dalle quali una parte riesce lentamente a disperdersi nello spazio.
Il dato più sorprendente è che il segnale non è stato rilevato nelle osservazioni del 2025. Secondo i ricercatori, ciò suggerisce che la fuoriuscita dell’elio possa variare nel tempo, probabilmente in risposta ai cambiamenti nell’attività della stella e nella quantità di radiazione ultravioletta e a raggi X che investe il pianeta.
Un’atmosfera insolita e stratificata
L’elio osservato non sembra rappresentare necessariamente l’intera atmosfera di LHS 1140 b. I modelli elaborati dagli scienziati indicano che gli strati superiori potrebbero essere dominati dall’elio e poveri di idrogeno, mentre gas più pesanti e altre sostanze volatili potrebbero rimanere intrappolati alle quote inferiori.
Nel corso di miliardi di anni, infatti, l’idrogeno – più leggero – potrebbe essere sfuggito più facilmente nello spazio. L’elio sarebbe rimasto più a lungo, formando una parte importante dell’alta atmosfera. Questo processo, chiamato frazionamento atmosferico, modifica progressivamente la composizione chimica di un pianeta, separando i gas in base alla loro massa e alla facilità con cui riescono a disperdersi.
Gli autori stimano che LHS 1140 b abbia conservato un’atmosfera per oltre tre miliardi di anni. La sua presenza dimostrerebbe quindi che almeno alcuni pianeti rocciosi attorno alle nane rosse possono resistere a lungo all’erosione provocata dalla radiazione stellare.
Perché la scoperta è importante
Le nane rosse sono le stelle più comuni della Via Lattea e molti dei pianeti rocciosi conosciuti orbitano proprio intorno a esse. Queste stelle, però, possono produrre brillamenti e intense emissioni di radiazione, soprattutto nelle prime fasi della loro esistenza. Gli astronomi si interrogano da tempo sulla possibilità che tali fenomeni possano spazzare via completamente le atmosfere dei pianeti vicini.
LHS 1140 b mostra che questo destino non è inevitabile. Un pianeta roccioso collocato nella zona abitabile può riuscire a trattenere almeno una parte consistente della propria atmosfera per tempi paragonabili a quelli necessari alla vita terrestre per evolversi.
La rilevazione apre inoltre una nuova strada per lo studio degli esopianeti. Cercare gas che stanno fuggendo dalle atmosfere può essere più semplice che analizzare direttamente gli strati inferiori, spesso nascosti da nuvole, foschie o segnali estremamente deboli. La tecnica potrebbe quindi aiutare a selezionare i mondi più promettenti da osservare con telescopi di nuova generazione.
Non è ancora una seconda Terra
La presenza di un’atmosfera non costituisce una prova dell’esistenza della vita. Al momento gli scienziati non conoscono la composizione completa dell’involucro gassoso di LHS 1140 b e non sanno quali condizioni esistano sulla sua superficie. Non è ancora possibile stabilire se vi siano oceani, continenti, ghiacci o temperature compatibili con gli organismi terrestri.
Le future osservazioni dovranno cercare molecole come il vapore acqueo e analizzare gli strati atmosferici più profondi. Sarà inoltre necessario comprendere perché la fuoriuscita di elio cambi nel tempo e quale ruolo svolga l’attività della stella.
La scoperta trasforma comunque LHS 1140 b in un laboratorio naturale straordinario. Per decenni gli astronomi si sono chiesti prima se esistessero altri pianeti rocciosi, poi se alcuni di essi si trovassero nella zona abitabile e infine se fossero capaci di mantenere un’atmosfera. Ora, almeno per uno di questi mondi, la risposta all’ultima domanda sembra essere positiva.
Non abbiamo ancora trovato una seconda Terra. Ma abbiamo individuato un pianeta roccioso, temperato e dotato di un’atmosfera longeva: uno dei requisiti fondamentali perché un mondo possa diventare davvero abitabile.
Stefano Camilloni
