Un pianeta ha bisogno di iniziare con molta acqua per diventare simile alla Terra

Nella formazione dei pianeti, come nel poker, devi giocare le carte che ti sono state distribuite. Se un pianeta simile alla Terra è l'obiettivo, la migliore mano iniziale potrebbe contenere da tre a otto volte tutta l'acqua negli oceani terrestri.

"C'è una specie di punto dolce", dice Keavin Moore, un planetologo presso l'Università McGill di Montreal. Con meno acqua, il pianeta si prosciuga. Con più acqua, finisce per essere troppo umido, riferiscono Moore e colleghi in un articolo inviato il 28 giugno su arXiv.org.

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Gli astronomi pensano che i pianeti rocciosi in orbita attorno a stelle piccole e deboli potrebbero essere l'habitat più comune per la vita nella galassia. Ma quelle stelle hanno temperamenti infuocati e potrebbero togliere l'acqua a un pianeta con brillanti flare ad alta energia entro pochi miliardi di anni dalla nascita del pianeta.

Moore e colleghi si sono chiesti cosa succederebbe se i pianeti potessero nascondere l'acqua destinata a diventare oceani e atmosfere nei loro interni fino a quando le stelle ospiti si calmavano con l'età. Il team ha realizzato una semplice simulazione della vita di un pianeta, in cui un pianeta nasce caldo e fuso, con un po' d'acqua sciolta in un mare di magma su scala planetaria. Può iniziare con l'acqua in mano, o riceverla successivamente, con l'acqua trasportata da comete o asteroidi.

Man mano che il pianeta si raffredda, l'acqua evapora e forma un'atmosfera. Parte viene persa nello spazio. Ma parte entra in un ciclo di dissoluzione nel mantello del pianeta e di fuga nell'atmosfera. Conservare l'acqua nel mantello la protegge dai raggi duri della stella ospite.

Per far sì che un pianeta della massa della Terra nella simulazione di Moore finisca con oceani e continenti dopo circa 5 miliardi di anni, era necessario iniziare con da tre a otto volte la quantità di acqua negli oceani terrestri, ha scoperto lui e i suoi colleghi. I pianeti che iniziano con fino a 12 volte gli oceani della Terra potrebbero finire come mondi acquatici, completamente coperti dall'oceano senza superficie asciutta. Tali pianeti potrebbero esistere effettivamente e potrebbero teoricamente ospitare la vita anche senza terra.

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K. Moore et al. Water evolution & inventories of super-Earths orbiting late M-dwarfs. arXiv:2406.19923. Submitted June 28, 2024.

Lisa Grossman è l'autrice di astronomia. Ha una laurea in astronomia presso l'Università di Cornell e un certificato di laurea in scrittura scientifica presso l'Università della California, Santa Cruz. Vive vicino a Boston.

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