Nubi di ghiaccio su un pianeta alieno: la scoperta che sfida ogni modello atmosferico
Nubi di ghiaccio d’acqua su un gigante gassoso lontano anni luce dalla Terra. Non è la trama di un film di fantascienza, ma quello che un gruppo di astronomi ha appena trovato studiando l’esopianeta Epsilon Indi Ab con il James Webb Space Telescope. Una scoperta che ha lasciato sorpresi anche gli stessi ricercatori, perché nessun modello atmosferico prevedeva qualcosa del genere per un pianeta di quel tipo. Il team, guidato da Elisabeth Matthews del Max Planck Institute for Astronomy, ha pubblicato i risultati sull’Astrophysical Journal Letters, e la portata di questa osservazione va ben oltre il singolo pianeta.
Epsilon Indi Ab è un mondo simile a Giove, ma con una massa circa 7,6 volte superiore e un diametro praticamente identico a quello del gigante del nostro Sistema Solare. Orbita attorno alla stella Epsilon Indi A, nella costellazione dell’Indiano, nell’emisfero celeste meridionale. La sua temperatura superficiale si aggira tra i 200 e i 300 Kelvin, quindi tra circa meno 70 e più 20 gradi Celsius. Più caldo di Giove, certo, ma comunque freddo in termini astronomici. Quel calore residuo, secondo gli scienziati, è un’eredità della formazione del pianeta. Con il passare dei miliardi di anni, Epsilon Indi Ab si raffredderà fino a diventare persino più gelido di Giove.
Perché studiare pianeti simili a Giove resta così complicato
La maggior parte degli esopianeti osservati finora è molto più calda di Giove. Il motivo è semplice: la tecnica più diffusa per analizzare le atmosfere planetarie richiede che il pianeta transiti davanti alla propria stella, visto dalla prospettiva terrestre. E i pianeti che lo fanno con maggiore frequenza sono quelli con orbite strette, quindi bollenti. Per aggirare questo limite, Matthews e il suo team hanno adottato un approccio diverso. Hanno utilizzato lo strumento a infrarosso medio MIRI del James Webb Space Telescope per ottenere un’immagine diretta di Epsilon Indi Ab, bloccando la luce della stella ospite con un coronagrafo. Un po’ come mettere una mano davanti a un faro per vedere la lucciola che gli vola accanto.
Confrontando le osservazioni a 11,3 micrometri con immagini precedenti catturate a 10,6 micrometri nel 2024, il team ha potuto stimare la quantità di ammoniaca presente nell’atmosfera del pianeta. E qui arriva la sorpresa: ce n’era molto meno del previsto. Nell’atmosfera di Giove, l’ammoniaca gassosa e le nubi di ammoniaca dominano gli strati superiori visibili. Per Epsilon Indi Ab ci si aspettava grandi quantità di ammoniaca gassosa, senza nubi di ammoniaca. Invece la spiegazione più plausibile per quella scarsità punta verso la presenza di spesse nubi di ghiaccio d’acqua, irregolari e a chiazze, simili ai cirri che si formano ad alta quota nell’atmosfera terrestre.
Modelli da rivedere e telescopi futuri già in rampa di lancio
Il problema, affascinante e frustrante allo stesso tempo, è che molti dei modelli computerizzati usati per interpretare queste osservazioni non includono le nubi. Semplicemente perché simularle è complicato. James Mang, coautore dello studio e ricercatore all’Università del Texas ad Austin, ha commentato che quello che un tempo sembrava impossibile da rilevare ora è alla portata degli strumenti attuali, e che la complessità emergente sta spingendo i modelli a evolversi rapidamente.
Le prospettive per il futuro sono concrete. Il Nancy Grace Roman Space Telescope della NASA, il cui lancio è previsto tra il 2026 e il 2027, dovrebbe essere particolarmente adatto a rilevare direttamente nubi di ghiaccio d’acqua riflettenti. Nel frattempo, Matthews e colleghi stanno cercando di ottenere ulteriore tempo di osservazione con il James Webb Space Telescope per studiare altri pianeti freddi simili a Giove. Ogni nuova osservazione di Epsilon Indi Ab e di mondi analoghi costruisce le basi per un obiettivo ancora più ambizioso: studiare pianeti simili alla Terra e, un giorno, cercare tracce di vita oltre il nostro Sistema Solare. La strada è lunga, ma almeno adesso sappiamo che le nubi di ghiaccio lungo il percorso non mancano.
