Un mondo d’acqua

Lo Space Telescope ha individuato un nuovo tipo di pianeta. Più grande della Terra ma più piccolo di Urano, si presenta come un mondo di acqua avvolto da una spessa atmosfera di vapore fumante.

L’oggetto in questione si chiama GJ 1214b e venne scoperto nel 2009. Ha un diametro 2.7 volte quello della Terra e pesa circa 7 volte di più. Rivolve attorno a una nana rossa in 38 ore e dista da lei circa 2 milioni di chilometri. La temperatura del pianeta dovrebbe aggirarsi intorno ai 230 °C.

Astronomi francesi hanno utilizzato la WFC3 dello Space Telescope per studiare il pianeta durante un suo transito davanti alla stella. In quelle condizioni la luce stellare è filtrata dall’atmosfera del pianeta e dona importanti informazioni sulla sua composizione. Si è utilizzata la banda infrarossa, dato che la foschia è più trasparente a questa lunghezza d’onda che a quella della luce visibile.

Gj 1214B

Fonte: NASA, ESA, e D. Aguilar (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Lo spettro si è mostrato senza particolari caratteristiche lungo un ampio intervallo di lunghezze d’onda, in ottimo accordo con un modello atmosferico molto denso formato da vapor d’acqua.

Conoscendo la massa e il diametro del pianeta, si è potuta calcolare facilmente la densità che è risultata pari a 2 g/cm3. Ricordiamo che la Terra ha una densità di 5.5 g/cm3, mentre l’acqua ha una densità di 1 g/cm3. Ne consegue che il pianeta dovrebbe possedere una quantità d’acqua ben più alta di quella terrestre e molta meno roccia.

L’alta temperatura e l’alte pressione potrebbero formare materiali acquosi veramente esotici per noi, come “ghiaccio caldo” o “acqua superfluida”. Un mondo veramente alieno per le nostra esperienza normale.

Si ipotizza che GJ 1214b si sia formato più lontano dal suo sole, dove il ghiaccio d’acqua era abbondante, e che successivamente abbia iniziato una migrazione verso il centro del sistema stellare. Durante questo viaggio sarebbe passato attraverso la zona abitabile dove la temperatura superficiale sarebbe stata simile a quella terrestre. Quanto tempo sia restato in quelle condizioni non è dato sapere, ovviamente.

Potremmo chiederci: “Abbastanza per creare qualche forma primitiva di vita?” e ancora “Cosa sarà successo a quegli organismi quando l’acqua ha cominciato a bollire e trasformarsi in vapore?”. Magari, nelle profondità degli oceani ribollenti potrebbero esistere nicchie abbastanza fredde… Basta così… fermiamoci alla realtà dei fatti: un mondo coperto d’acqua che si comporta in modo a noi ben poco conosciuto.

Ovviamente, questo straordinario pianeta è già stato inserito tra i primi candidati da osservare con il nuovo James Webb Space Telescope, che volerà entro il prossimo decennio.

Pesci, pesci, pesci…. e speriamo che non siano muti come i nostri!

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26 Commenti

  1. Tempi straordinariamente fertili astronomicamente parlando. :mrgreen: E’ solo questione di tempo e ne vedremo ancor di più belle (se possibile) 😛

  2. Eh caro enzo peccato che sia troppo vicino alla sua stella e abbia alla superfice 230 C troppo per la vita evoluta ma abbastanza bene per una forma si vita primordiale tipo i batteri.
    Però sarebbe bello scoprire un nuovo mondo d’acqua un Waterworld alla stregua del film con Costner coperto al 90% della superfice di acqua con piccoli e deliziosi atolli corallini e vulcanici pensa i nostri discendenti potrebbero farci le vacanze! 😆 😯
    Apparte gli scherzi bellissimo articolo Enzo sei un grande mito dell’astronomia!
    Ciao a tutti

  3. Mi sa Raffaele che a parte le temperature questo pianeta è ben diverso da quello di Waterworld. Questo è un pianeta oceano, lo strato d’acqua sarà profondo migliaia di km e al fondo ci sarà un piccolo nucleo roccioso. Quindi niente isole e atolli. Enzo, a che distanza è? Ci sono altri pianeti nel sistema?

  4. @Raffaele: Troppo vicino per la vita complessa? E chi lo sa? Se effettivamente si è formato lontano dal suo sole e poi è migrato più vicino, l’eventuale vita che si è generata potrebbe aver avuto il tempo di adattarsi…. Alla vita serve più acqua liquida che acqua fredda…. 🙂
    @Mario Bioletti: Il sistema è a circa 42l di distanza, nella costellazione dell’Oifuco. La stella, come dice Enzo, è una nana rossa con una temperatura superficiale di circa 3000 K e una luminosità pari a 3 millesimi di quella del Sole. Gliese 1214 b è l’unico pianeta che è rilevato. Per ora… 😆

  5. scoperta più che interessante direi, che lascia veramente volare alto l’immaginazione:D

    secondo il mio modestissimo parere, siamo troppo abituati a immaginare la vita cosi come la troviamo sulla terra! da quello che ho imparato sul sito , sono state tante negli utlimi giorni le scoperte in campo astronomico, e molte hanno evidenziato fenomeni particolari e nuovi per la comunità scientifica! quello che voglio dire è che , se lo spazio ci rivela ancora cosi tante sorprese nella sua interezza , chissà quante ne scopriremo andando a analizzare un pianeta
    più da vicino..non so se sono riuscito a spiegarmi!!

    Penso anche che anche Curiosity ci portera tante sorprese!!

  6. Mi chiedevo come fa a non perdere l’acqua a quella temperatura. Se la massa è 7 volte quella terrestre e il diametro il triplo la gravità alla superficie non dovrebbe essere molto più alta della nostra. E a soli 2 milioni di km anche il vento solare di una nana rossa dovrebbe spazzare l’atmosfera, senza contare che di solito quelle stelle hanno dei brillamenti molto intensi. E poi com’è che continuiamo a trovare pianeti che migrano verso la stella mentre da noi non è successo? E’ solo questione di tempo?

  7. ha ragione mario bioletti, se pressione e temperatura sono cosi alte, l’acqua dovrebbe evaporare tutta e data la gravita forse avvolgere il pianeta o addirittura disperdersi nello spazio (come una pentola a pressione), quindi che razza di acqua è, nn certo come la nostra.

  8. Enzo, se ci sei batti un colpo, abbiamo bisogno di lumi su questa faccenda dell’acqua!

  9. @Tutti: 230° C non sono poi così tanti.
    Qualsiasi cosa che se ne va da un pianeta deve superare la sua velocità di fuga, e 230 gradi sono pochini per un pianeta del genere.
    Per quanto ne so, i meccanismi che comportano l’eliminazione dell’acqua da un pianeta presuppongono temperature molto più elevate o raggi ultravioletti, che scindono la molecola in idrogeno e ossigeno.
    A sua volta, l’idrogeno deve essere ionizzato per fuggire da un pianeta (di solito ci pensa il vento solare, ma un campo magnetico abbastanza intenso può proteggere il pianeta).
    Lascio a Enzo correzioni e approfondimenti…

  10. @red può essere che ci sia in gioco la pressione atmosferica?
    su marte ad esempio l’acqua liquida in superficie non esiste anche per questo fatto.

  11. @peppe: In origine l’atmosfera di Marte era notevolmente più spessa della attuale, e (come sai) c’era acqua allo stato liquido. Il meccanismo che ho citato sopra porta all’eliminazione dell’idrogeno, ma l’ossigeno resta e va ad ossidare la superficie del pianeta (il colore rosso di Marte dipende proprio dagli ossidi che ci sono in superficie).
    La pressione può avere qualche ruolo, ma non credo determinante, per lo meno nella “evaporazione” dell’atmosfera….

  12. Sarò polemico, siete avvertiti, ma com’è che quando si discute di cose evanescenti come il GW o la materia oscura i commenti si sprecano e quando invece si toccano argomenti ben solidi come le atmosfere e la migrazione planetaria silenzio o quasi? Enzo, non hai fatto neanche un commento, tu sei un planetologo se non erro, sarebbe importante il tuo parere.

  13. Scusa Stefano, ma Enzo è impegnato a litigare nel post sui nano alberelli, non potresti fargli un fischio tu? Grazie.
    E grazie anche a Red per le sue interessanti precisazioni, ma possibile che non gliene importi niente a (quasi) nessuno di questo strano esopianeta?

  14. Mario, anche io sono interessata ai temi astronomici, sono approdata su questo sito per quelli, ma purtroppo non ho molto da commentare, sono appena agli inizi della mia cultura in materia e di questi tempi ho dovuto smettere di leggere i libri di astronomia per via di alcuni concorsi.
    Venendo al pianeta, se non ho capito male non è più nella zona abitabile, ma potrebbe darci comunque delle informazioni importanti. Su cosa puntano soprattutto gli astronomi in merito?

  15. cari tutti,
    non avendo risposto subito ai primi commenti, non venivo informato di nuovi commenti. Non me ne ricordavo più, visto il periodo passato. Vi sarete accorti che se non commentate non venite avvertiti, anche se siete gli autori…
    Quindi, caro Mario non merito la tua ramanzina. Mi sembra di essere stato sempre più che pronto e potevi anche pensare a qualcosa di diverso dalla mancanza di volontà… Da te non me lo sarei aspettato… Ho cercato di restare in linea sia in ospedale che adesso che avevo la febbre. Non ho un solo argomento da seguire e a volte faccio anche altro… scusami tanto…

    Dunque, intanto Red è stato molto esauriente e lo ringrazio. Il succo del discorso è che vi sarà sicuramente un’atmosfera di vapor d’acqua, ma ricordatevi che seppur vicina, la stella è una nana rossa e il pianeta è molto più massiccio. Inoltre ho parlato chiaramente di forme esotiche dell’acqua che permettono di sopportare alte temperature. Forse Red ne sa anche più di me sull’acqua di questo tipo…

    Sull’abitabilità, bisogna chiederlo a loro. Può anche darsi che forme di vita più o meno evolute abbiano sviluppato speciali meccanismi di protezione durante la migrazione e siano soporavvissuti. penso che i terrestri potrebbero sopravvivere anche fuori dalla zona abitabile se si abituassero un po’ alla volta.

    Di più non so… OK Mario Bioletti? Volevo ancora dirti che per fare questo tipo di “lavoro” non vengo pagato e che esso deriva solo da passione per l’astronomia e piacere di cercare di contribuire con la mia picccola esperienza
    a divulgarla. Se, a volte, non sono una macchina perfetta, chiedo scusa… ma più di 500 articcoli in pochissimi anni mi sembra un rispetto più che accettabile per il pubblicco di lettori. Se basta così poco per saltarmi adosso… e accusarmi … Insomma, è sempre vero: se dai un dito si vuole subito il braccio e via dicendo…. O, anche: quando ci si abitua troppo bene, tutto è dovuto….

    Va beh…parliamo d’altro e non cercate di fare il bagno nel nuovo pianeta!
    😛 😉

  16. Enzo, mi spiace molto che tu sia stato male. Spero che adesso le cose vadano meglio, febbre a parte. Ti auguro una pronta guarigione.

  17. grazie Michela,
    dopo l’ulcera…adesso è solo una bronchite. Poi, spero sia finita… Forse mi farebbe ben un bel bagno nel ghiaccio caldo di un pianeta alieno? Ci penserò… qui da noi fa … troppo CALDO!!! :mrgreen: :mrgreen:

  18. cari tutti,
    ho riletto meglio i commenti… Direi che il problema non è di difficile soluzione. Giustamente ha detto Red che il vapore non riesce ad andarsene facilmente. Ma quello che conta soprattutto è la pressione. Questa è sufficiente a fare assumere all’acqua calda strutture particolari e molto esotiche. Non dimenticate che su Giove, anche se le temperature sono elevatissime, la pressione trasforma l’idrogeno in un liquido e abbastanza vicino alla superficie. E’ anche giusto ricordare che una nana rossa non ha un vento potente e la gravità dell’oggetto è superiore a quella della Terra.

    Per Marte le cose sono diverse… La pressione non conta, ma solo la temperatura e la gravità. La seconda non ha permesso di mantenere l’atmosfera (ancora oggi si stacca dal pianeta quel poco che possiede), la prima è troppo bassa per l’acqua liquida. Una volta, forse, l’effetto serra era sufficiente… La cO2 serve sempre…. chiedete ai marziani, poverini…

    :mrgreen:

  19. Caro Enzo, direi che tra me e te quest’anno non ci siamo fatti mancare niente, in termini di salute… Cerca di guarire presto e bene. 🙂

    Per quanto riguarda il resto, posso solo aggiungere che esistono almeno 15 forme differenti di ghiaccio conosciute, per lo meno sulla terra, e che l’acqua può restare fusa anche a -42 °C, ma può formare ghiaccio anche a diversi gradi sopra lo zero.
    Questo per dire che l’acqua può assumere moltissime forme, e che tante di esse ci sono sconosciute.
    Esistono tantissime combinazioni di pressione e temperatura, che possono consentire l’esistenza di acqua liquida. In più, la presenza di sali disciolti cambia tantissimo le proprietà dell’acqua.
    Quindi non credo che possiamo escludere la presenza di acqua liquida su questo pianeta.
    Che poi questo basti ad assicurare l’esistenza di forme di vita, è un’altro paio di maniche… 😕

  20. caro Red,
    sì, non è un gran momento….
    hai perfettamente ragione: i sali disciolti possono cambiare totalmente la situazione. Se non sbaglio, il ghiaccio caldo deve la sua struttura proprio ai sali disciolti…
    Insomma… non è un gran posto, ma meglio che niente. Sulla vita, che dire? La penso come te: se si sono abituati lentamente, perchè no? Tuttavia, tra il dire e il fare c’è di mezzo il mare (bololente, ovviamente…)
    😉

  21. Enzo, ho richiesto il tuo parere, ritenendolo importante data la tua esperienza nel campo, il 15 marzo. Stefano ha scritto che stavi male lo stesso giorno. Il 17, cioè due giorni dopo, ho chiesto educatamente a Stefano di avvertirti pensando che ormai stessi meglio, visto che eri impegnato a litigare con Norway e Michela. Tu hai scritto nell’altro post che tra noi c’è stima reciproca ed è vero, altrimenti non me ne importerebbe niente dei tuoi commenti. Mi spiace che l’hai presa male, forse è a causa del tuo stato di salute, in effetti anche nell’altro post mi sei parso stranamente aggressivo. Ti faccio quindi i migliori auguri di una pronta e completa guarigione e ti assicuro che non ti solleciterò più. Con immutata stima.

  22. caro Mario,
    in parte hai sicuramente ragione… Tuttavia, tu non hai solo stimolato, ma hai anche pensato che preferissi “litigare” altrove piuttosto che risponderti. Avresti potuto pensare che non era volontario il silenzio. Appena Stefano me l’ha detto, ho risposto… Senza almeno un commento non vieni avvisato… e io non ricordavo di non avere inserito commenti in quel caso specifico…

    Comunque, sciocchezze. Non parliamone più e speriamo di trovare un mondo anche di … vino!!! Io lo preferirei… anche se per adesso devo limitarlo al massimo…
    👿

  23. E per la migrazione? Ho notato che molti dei sistemi extrasolari scoperti hanno i pianeti “appiccicati” alla stella. Il nostro, per fortuna, non è così. Si sa il perchè di questa diversità?