Ecco com'è il clima su un esopianeta gigante

Capire che tipo di atmosfera offra un esopianeta—ovvero un pianeta che non appartiene al nostro sistema solare—è una missione particolarmente ardua per gli astronomi; trattandosi di corpi celesti lontani da noi, la loro osservazione è condizionata dalle stelle intorno a cui orbitano e dai limiti dei nostri strumenti tecnici, e la deduzione della loro atmosfera dipende esclusivamente dal tipo di luminosità che li caratterizza e da come questa cambi nel corso del tempo.

Per i pianeti e i satelliti del sistema solare l'operazione è relativamente semplice: sappiamo già per esempio che l'atmosfera di Venere è composta soprattutto di anidride carbonica, quella di Giove e Saturno è fatta di elio e idrogeno, e—grazie alla sonda New Horizon—ora sappiamo anche che quella di Plutone è praticamente una torta a due strati di idrocarburi complessi spessa svariate decine di chilometri.

Questo ci consente anche di sapere che tipo di clima li caratterizza: se per atmosfera intendiamo formalmente la composizione chimica dello strato che separa la superficie di un pianeta dallo spazio, il clima è quell'insieme di fenomeni che possono rendere la vita su di esso possibile, piacevole, o un'esperienza infernale.

Grafico dei picchi negativi e positivi nella curva di luce di HAT-P-7 b. Immagine

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Ma determinare l'atmosfera di un esopianeta distante dalla Terra e dai nostri telescopi orbitanti è stato possibile solo una volta—il caso della super-Terra 55 Cancri e—e mai per un pianeta gigante. Almeno finora.

Uno studio pubblicato di recente su Nature Astronomy, è riuscito infatti a determinare le variazioni dell'atmosfera di un esopianeta gigante per la prima volta sulla base della sua curva di luce, ovvero la luce che riflette ed emette mentre ruota intorno alla stella che lo ospita. Il colosso analizzato è noto come HAT-P-7 b, è più grosso di Giove e si trova nella costellazione del Cygnus, a 1044 anni luce da qui.

HAT-P-7 b è stato scoperto per la prima volta nel 2008 dal telescopio orbitale Kepler, ma solo negli ultimi quattro anni è stato possibile accumulare i dati necessari per comprendere il comportamento della sua atmosfera. È un pianeta estremamente caldo—supera i 2000°C di media—per via dell'estrema vicinanza alla sua stella, a cui mostra sempre la stessa faccia, un po' come la Luna con la Terra.

Questo significa che tra le due facce di HAT-P-7 b c'è un divario di temperature consistente, che dà luogo a venti forti. I picchi osservati nella sua curva di luce, secondo lo studio, "sono indicativi della variazioni atmosferiche del pianeta, e il risultato di un equilibrio mutevole delle emissioni termiche e del flusso stellare riflesso del lato illuminato del pianeta." In altre parole, i picchi osservati sarebbero dovuti alla velocità variabile delle nubi che attraversano la faccia diurna del corpo celeste, dopo essersi create sul suo lato freddo e notturno. Un picco di luminosità più alto corrisponde a una maggiore densità di nubi, che riflettono di più la luce della stella. Ciò che è certo, insomma, è che su HAT-P-7 b tira un bel po' di vento.

Per quanto il clima di HAT-P-7 b di per sé possa interessarci poco, essendo un pianeta su cui difficilmente l'uomo potrà mai mettere piede senza squagliarsi come neve al sole, il risultato offre senza dubbio uno strumento di analisi in più alla ricerca di esopianeti simili alla Terra.

L'atmosfera terrestre è uno di quei lussi rari che ha permesso alla vita di prosperare. Nell'ipotesi di dover organizzare un trasloco di massa dalla Terra a un altro corpo celeste nel futuro, perché non saremo stati in grado di prendercene cura, i fenomeni climatici che potremmo trovare altrove non vanno sottovalutati.

È vero, è plausibile che altri sistemi di vita funzionino senza idrogeno e ossigeno (ma il nostro purtroppo no), ed è anche vero che un'atmosfera diversa da quella terrestre potrebbe comunque risultare ospitale, se ci applichiamo all'impresa con un po' di creatività. Ma una cosa è certa: prima impariamo ad analizzare la composizione dello strato più esterno di un pianeta, prima potremo scartarlo o tenerlo sulla lista dei possibili porti della colonizzazione umana dello spazio.