Un nuovo studio ha mostrato le super-Terre siano esopianeti con molta più acqua a disposizione di quanto si pensasse.
È facile pensare alla Terra come a un mondo acquatico, con i suoi vasti oceani e splendidi laghi, ma rispetto ad altri pianeti conosciuti, la Terra è soltanto umida. Anche le lune ghiacciate di Giove e Saturno hanno molta più acqua liquida della Terra, il nostro pianeta è insolito non per la presenza di acqua liquida, ma perché la possiede nella zona abitabile del Sole. Ora nuovo studio pubblicato su Nature Communications ha mostrato come l’acqua liquida sugli esopianeti rocciosi potrebbe essere più comune di quanto si pensi, rendendo la nostra Terra ancora più particolare.
La presenza dell’acqua
L’acqua è una delle molecole più comuni nell’universo. L’idrogeno è l’elemento più abbondante nel cosmo e l’ossigeno viene facilmente prodotto come parte del ciclo di fusione stellare, quindi ci aspetteremmo che i pianeti ricchi di acqua siano abbondanti nei sistemi stellari. Ma questo non significa che l’acqua liquida sarà abbondante, per esempio nel nostro Sistema Solare ci sono due tipi di mondi a possederla, lune dei giganti gassosi e i pianeti terrestri.
Come altri pianeti terrestri caldi come Venere e Marte, la Terra aveva acqua liquida già dalla sua giovinezza. Marte era troppo piccolo per trattenere la sua acqua. Gran parte di essa è evaporata nello spazio, mentre un’altra si è congelata nella crosta superficiale. Venere era abbastanza grande da trattenere l’acqua, ma il suo calore estremo l’ha fatta in gran parte bollire ed evaporare nella sua densa atmosfera. Non siamo ancora del tutto sicuri di come la Terra sia riuscita a trattenere i suoi oceani, ma probabilmente è stata una combinazione di un forte campo magnetico e un ulteriore apporto di acqua proveniente da asteroidi e comete durante una fase della sua storia.
Per le lune ghiacciate di Giove e Saturno è una questione diversa. Sono infatti abbastanza lontani dal Sole da trattenere l’acqua presente durante la loro formazione formando uno spesso strato di ghiaccio che impedisce all’acqua di evaporare nello spazio. Ma queste lune sono mondi piccoli e si sarebbero congelate molto rapidamente se non fosse stato per le forze di marea esercitate dal loro gigante gassoso.
Dato che è probabile che gli esopianeti gassosi freddi abbiano lune ghiacciate, il pensiero generale è che avremmo molte più probabilità di trovare la vita su un mondo simile a Europa che su uno simile alla Terra. Però il nuovo studio di Nature sostiene che sia in realtà più semplice trovare acqua liquida sulle super-Terre.
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Super-Terre
Le Super-Terre sono esopianeti che coprono un intervallo di massa che va da un paio di masse terrestri alla massa di Nettuno. Nel complesso, è probabile che siano mondi gassosi con atmosfere dense ma in realtà è probabile che siano più simili alla Terra. Sulla base degli esopianeti che abbiamo trovato finora, le super-Terre sono di gran lunga le più comuni. E la maggior parte di esse probabilmente si troverà al di fuori della zona abitabile della stella, nelle regioni fredde del sistema stellare.
Ciò indica una elevata probabilità che siano ricchi di acqua. Ma è improbabile che vengano trovati in orbita attorno a un esopianeta gigante gassoso, quindi si presume generalmente che il loro strato di ghiaccio resti per lo più congelato e solidificato nel corso del tempo.
Il motivo ha a che fare con i punti di congelamento e di fusione del ghiaccio. Il tipo di ghiaccio che abbiamo sulla Terra si scioglie intorno a 0°C, ma questo è vero solo a causa della pressione atmosferica terrestre. A pressioni più elevate esistono diverse varietà di ghiaccio con diversi punti di fusione. Sebbene sia un po’ complicato, generalmente a pressioni più elevate il ghiaccio può avere un punto di fusione molto più elevato. Quindi, anche se una super-Terra fosse geologicamente attiva, potrebbe non essere abbastanza calda da sciogliere il ghiaccio.
Il nuovo studio ha mostrato che le super-Terre non devono possedere un certo calore per creare un oceano profondo. Attraverso il riscaldamento geotermico causato dal nucleo, possono sciogliere un sottile strato d’acqua sulla sua superficie e, grazie a fessure e varie transizioni di stato, l’acqua può arrivare fino allo strato appena sotto la superficie ghiacciata. Questo processo sarebbe sufficiente a creare un ricco strato oceanico di acqua liquida e, poiché il calore di una super-Terra può durare miliardi di anni, potrebbe mantenere un oceano liquido abbastanza a lungo da consentire l’evoluzione della vita.
Sulla base di ciò che sappiamo sugli esopianeti, gli oceani delle super-Terre potrebbero essere 100 volte più comuni di quelli dei mondi simili alla Terra o delle lune ghiacciate. E questo significa che la vita ha più possibilità di svilupparsi di quanto sin ora abbiamo pensato.
Fonte: Universe Today, Nature
