L 98-59 d è un esopianeta ricoperto di magma e avvolto da gas solforati: studiarlo aiuta a capire com’era la Terra quando consisteva ancora in un oceano di lava

Gli astronomi hanno identificato una nuova classe di esopianeti estrema: mondi ricoperti da oceani di magma e avvolti da atmosfere impregnate di zolfo, una scoperta che manda in crisi la classica distinzione tra pianeti rocciosi e gassosi. Si tratta di pianeti-lava stabili per miliardi di anni, in cui interno e atmosfera sono strettamente legate.

Il caso simbolo è L 98-59 d, un pianeta poco più grande della Terra che orbita attorno a una piccola stella nana rossa a circa 35 anni luce da noi. Misurandone la densità, gli scienziati si sono accorti che qualcosa non tornava: era troppo bassa per un pianeta roccioso puro e allo tesso tempo troppo alta per un mini-gigante gassoso. Una via di mezzo che non rientrava nelle categorie tradizionali.

La svolta è arrivata con il telescopio spaziale James Webb, che ha permesso di studiare l’atmosfera del pianeta analizzando la luce filtrata attraverso di essa durante i passaggi davanti alla stella. In queste osservazioni gli astronomi hanno trovato tracce di gas ricchi di zolfo, come acido solfidrico e anidride solforosa, gli stessi che sulla Terra associamo a ambienti vulcanici estremi e al tipico odore di uova marce.

Per capire che cosa si nasconda al di sotto delle nubi, il team di ricerca ha usato simulazioni numeriche avanzate attraverso le quali ha ricostruito la storia di L 98-59 d dalla nascita a oggi, lungo quasi cinque miliardi di anni di evoluzione. I modelli indicano che il mantello del pianeta è composto da silicato fuso, una sorta di roccia liquida molto simile alla lava che vediamo eruttare dai vulcani terrestri. Non si tratta però di qualche lago di lava sparso, ma di un oceano globale di magma che si estende per migliaia di chilometri sotto la superficie.

Il magma dell’esopianeta assorbe grandi quantità di questo zolfo e le rilascia gradualmente verso l’alto, rifornendo l’atmosfera di gas solforati. La forte interazione tra interno e atmosfera rende L 98-59 d molto diverso dai pianeti che conosciuti: la sua non è intensa attività vulcanica, ma un mantello fuso che influenza direttamente la composizione e l’evoluzione dell’atmosfera.

La scoperta di L 98-59 d suggerisce che non si tratti di un caso isolato, ma che sia solo l’esponente di un’intera famiglia di pianeti “fusi”, né davvero rocciosi né davvero gassosi, formato da oceani di magma permanenti e da una chimica atmosferica dominata dallo zolfo. Esopianeti di questo tipo offrono anche una finestra privilegiata sulle prime epoche della storia planetaria, dal momento che gli oceani di magma rappresentano una fase iniziale dei pianeti rocciosi, attraversata anche dalla Terra.

In futuro, le missioni spaziali dedicate allo studio degli esopianeti e l’uso di tecniche di analisi basate sul machine learning permetteranno di cercare altri pianeti con firme simili nello spettro, per capire quanto siano diffusi nella nostra galassia.

Immagine: rappresentazione di come potrebbe apparire l’esopianeta L 98-59 d. Crediti: NASA, https://science.nasa.gov/exoplanet-catalog/l-98-59-d/