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.

L'articolo James Webb scopre nubi di ghiaccio su un esopianeta: nessuno se lo aspettava proviene da Tecnoapple.

Il telescopio James Webb ha puntato i suoi strumenti su un mondo che, a rigor di logica, non dovrebbe nemmeno esistere. Si chiama TOI-5205 b, ed è un esopianeta grande quanto Giove ma con un’atmosfera talmente anomala da mandare in tilt i modelli teorici usati finora per spiegare come nascono i pianeti giganti. Le osservazioni, pubblicate su The Astronomical Journal nell’aprile 2026, raccontano qualcosa di davvero inatteso: l’atmosfera di questo colosso gassoso contiene meno elementi pesanti rispetto alla sua stessa stella. Un dato che, per chi studia questi sistemi, equivale a trovare un figlio più magro del genitore in una famiglia dove tutti mangiano abbondantemente.

TOI-5205 b orbita attorno a una piccola stella nana rossa, un astro che è circa quattro volte le dimensioni di Giove ma possiede solo il 40 percento della massa del Sole. Quando il pianeta transita davanti alla stella, ne blocca circa il sei percento della luce. Ed è proprio durante questi transiti che il team guidato da Caleb Cañas del Goddard Space Flight Center della NASA, insieme a Shubham Kanodia della Carnegie Science, ha potuto analizzare la composizione chimica dell’atmosfera. Tre transiti osservati, un risultato che nessuno si aspettava.

Un’atmosfera che non dovrebbe essere così povera

Il punto chiave è questo: la metallicità dell’atmosfera di TOI-5205 b risulta più bassa non solo rispetto a quella di Giove, ma persino rispetto a quella della stella che lo ospita. Nella comunità scientifica, il termine “proibito” riferito a questo esopianeta non è un vezzo giornalistico. I pianeti giganti attorno a stelle così piccole e fredde sono estremamente rari, e i modelli attuali di formazione planetaria faticano a spiegarne l’esistenza. Il fatto che la sua atmosfera sia così impoverita di metalli rende il quadro ancora più complicato.

I ricercatori hanno anche individuato la presenza di metano e solfuro di idrogeno nell’atmosfera, mentre i modelli elaborati da Simon Muller e Ravit Helled dell’Università di Zurigo suggeriscono che il pianeta nel suo complesso potrebbe essere circa cento volte più ricco di metalli di quanto l’atmosfera lasci intendere. Tradotto: gli elementi pesanti potrebbero essersi spostati verso l’interno durante la formazione, lasciando gli strati esterni sorprendentemente “leggeri”. Atmosfera e nucleo, insomma, non si starebbero mescolando.

Il progetto GEMS e le sfide delle osservazioni future

Queste scoperte rientrano nel programma GEMS Survey, il più grande progetto del Ciclo 2 del James Webb dedicato agli esopianeti, focalizzato proprio sui giganti gassosi che orbitano attorno a stelle nane rosse. Il nome completo, “Red Dwarfs and the Seven Giants”, la dice lunga sull’ambizione dell’iniziativa, coordinata da Kanodia, Cañas e Jessica Libby Roberts dell’Università di Tampa.

Un aspetto tecnico ma fondamentale riguarda le macchie stellari sulla superficie della stella ospite. Queste regioni scure e attive possono distorcere le osservazioni, illuminando alcune lunghezze d’onda e nascondendo parti del segnale atmosferico. Il team ha dovuto correggere questi effetti per ottenere misurazioni affidabili, e sta già affinando l’approccio in un nuovo progetto del James Webb dedicato allo stesso sistema.

TOI-5205 b resta, per ora, un caso unico. Un pianeta che non dovrebbe trovarsi dove si trova, con un’atmosfera che non rispecchia la composizione della sua stella e un interno che sembra raccontare una storia completamente diversa dalla superficie. Se la scienza planetaria avesse un elenco di casi irrisolti, questo esopianeta sarebbe in cima alla lista. E probabilmente ci resterà per un bel po’.

L'articolo James Webb scopre l’esopianeta “proibito” che non dovrebbe esistere proviene da Tecnoapple.

Le lune ghiacciate di Giove potrebbero custodire composti organici complessi fin dalla loro formazione, miliardi di anni fa. Non si tratta di speculazione fantasiosa, ma del risultato di uno studio scientifico condotto da un team internazionale di ricercatori che ha modellato il comportamento delle molecole organiche nel disco di gas e polveri che circondava il giovane Sole. E quello che emerge è piuttosto affascinante: una parte significativa del materiale ghiacciato che ha costruito lune come Europa, Ganimede e Callisto potrebbe aver trasportato con sé composti organici freschi, senza che questi venissero distrutti nel processo.

Detto in parole più semplici: gli ingredienti chimici per la vita non sarebbero arrivati dopo, magari tramite impatti successivi o processi secondari. Erano già lì, impastati nel materiale originario. Un po’ come trovare il lievito già dentro la farina, prima ancora di iniziare a impastare il pane.

Come le molecole organiche hanno viaggiato fino a Giove

Il meccanismo proposto dai ricercatori funziona così. Nel disco protoplanetario che circondava il Sole nelle sue prime fasi, si formavano continuamente molecole organiche complesse, quei mattoni fondamentali che la chimica considera essenziali per lo sviluppo della biologia. Queste molecole erano intrappolate nei grani di ghiaccio e polvere che orbitavano nel sistema solare primordiale.

Quando Giove ha iniziato a crescere e a raccogliere materia attorno a sé, ha generato un proprio disco di gas e polveri, una sorta di sistema solare in miniatura. Ed è qui che la cosa si fa interessante: il materiale che confluiva in questo disco circumplanetario di Giove portava con sé quei composti organici. Il punto cruciale dello studio è che fino alla metà del materiale ghiacciato avrebbe mantenuto intatta la propria carica organica durante il trasferimento.

Non è un dettaglio da poco. In passato si pensava che le temperature e le condizioni estreme vicino a un gigante gassoso in formazione potessero degradare o distruggere completamente queste molecole. Invece no. I modelli suggeriscono che una quota sostanziale di composti organici sia sopravvissuta, finendo incorporata nelle lune durante la loro aggregazione.

Perché questo cambia la prospettiva sulla ricerca della vita

Europa è da tempo considerata uno dei luoghi più promettenti del sistema solare per la ricerca di forme di vita extraterrestre. Sotto la sua crosta di ghiaccio si nasconde un oceano di acqua liquida, mantenuto caldo dall’attrito gravitazionale con Giove. Ganimede e Callisto potrebbero avere situazioni simili, anche se meno studiate.

Se queste lune hanno davvero ricevuto una dotazione di molecole organiche fin dal momento della loro nascita, allora le condizioni per la chimica prebiotica erano già presenti da subito. Non serviva aspettare miliardi di anni di bombardamento cometario o altri eventi casuali. Il materiale grezzo per la vita era già nel pacchetto iniziale.

Questo rende le future missioni spaziali ancora più rilevanti. La missione JUICE dell’Agenzia Spaziale Europea, lanciata nell’aprile 2023, raggiungerà il sistema gioviano nel 2031 proprio per studiare da vicino queste lune ghiacciate. E la missione Europa Clipper della NASA, partita nell’ottobre 2024, si concentrerà specificamente su Europa.

Sapere che le lune ghiacciate di Giove potrebbero aver avuto composti organici fin dall’inizio aggiunge un livello di urgenza scientifica a queste esplorazioni. Non si cerca più solo acqua o calore. Si cerca conferma che tutti gli ingredienti fossero già al loro posto, in attesa che qualcosa di straordinario potesse eventualmente accadere. E se la chimica della vita ha avuto miliardi di anni e le condizioni giuste per lavorare indisturbata sotto chilometri di ghiaccio, beh, le possibilità diventano decisamente più concrete di quanto si pensasse anche solo pochi anni fa.

L'articolo Lune di Giove: gli ingredienti della vita erano già lì dalla nascita proviene da Tecnoapple.