Il sistema planetario TRAPPIST‑1, distante circa 40 anni luce dalla Terra, continua a essere uno dei più studiati tra quelli scoperti finora. È costitutito da una nana rossa ultrafredda, attorno alla quale orbitano sette pianeti di dimensioni simili alla Terra, tutti rocciosi. Scoperto nel 2016, questo sistema ha attirato fin da subito l’interesse della comunità scientifica per la sua composizione e per il fatto che più pianeti si trovano all’interno o vicino alla zona abitabile. La possibilità che alcuni di questi mondi possano ospitare acqua liquida in superficie ha alimentato le ipotesi sull’esistenza di condizioni favorevoli alla vita.
TRAPPIST‑1 d è il terzo pianeta in ordine di distanza dalla sua stella, con un’orbita che completa in soli 4 giorni terrestri. Si trova sul margine interno della zona abitabile, e proprio per questo è stato oggetto di osservazioni approfondite con il telescopio spaziale James Webb (JWST). Lo strumento NIRSpec, progettato per analizzare la composizione atmosferica dei pianeti attraverso la spettroscopia nel vicino infrarosso, è stato utilizzato per cercare segnali di molecole come vapore acqueo, anidride carbonica o metano: componenti fondamentali per comprendere la presenza di un’atmosfera simile a quella terrestre.
I risultati, pubblicati in uno studio su The Astrophysical Journal, non hanno rilevato firme molecolari compatibili con un’atmosfera ricca o simile a quella terrestre. Tuttavia, l’assenza di rilevamenti non implica necessariamente che il pianeta sia completamente privo di atmosfera. Le ipotesi ancora in campo includono un’atmosfera molto sottile, come quella marziana, oppure una copertura nuvolosa densa e opaca, più simile a quella di Venere. E c’è anche la possibilità che TRAPPIST‑1 d sia effettivamente un corpo roccioso spoglio, senza atmosfera, reso sterile dall’intensa radiazione della sua stella.
Le difficoltà di mantenere un’atmosfera
Uno degli aspetti più critici nello studio delle atmosfere esoplanetarie è legato alla natura della stella ospite. Le nane rosse come TRAPPIST‑1 sono estremamente comuni nella nostra galassia, ma presentano condizioni ambientali molto diverse rispetto al Sole. Sono più piccole e fredde, il che sposta la zona abitabile molto più vicino alla stella. Di conseguenza, i pianeti che orbitano in questa regione ricevono un’intensa dose di radiazioni ultraviolette e particelle cariche, specialmente durante i brillamenti stellari, frequenti in questo tipo di stelle.
Questo fenomeno può compromettere gravemente la capacità di un pianeta di trattenere un’atmosfera. I pianeti più interni del sistema TRAPPIST‑1, come b, c e d, sono quindi esposti a una maggiore erosione atmosferica rispetto ai pianeti più esterni. Le osservazioni del JWST suggeriscono che, almeno nel caso di TRAPPIST‑1 d, l’interazione con la radiazione stellare potrebbe aver rimosso gran parte dell’atmosfera originaria, se mai ce ne fosse stata una.
Tuttavia, lo studio non chiude definitivamente la questione. La presenza di una sottile atmosfera o di nubi alte e dense potrebbe comunque nascondere segnali spettroscopici rilevabili solo con osservazioni più profonde o con strumenti futuri. Il caso di TRAPPIST‑1 d, in questo senso, rappresenta un primo passo nella definizione di quali condizioni permettano a un pianeta roccioso, di dimensioni terrestri, di conservare un’atmosfera attorno a una stella attiva e turbolenta.
Le prospettive per gli altri pianeti del sistema
Le osservazioni future si concentreranno ora sui pianeti più esterni del sistema, in particolare TRAPPIST‑1 e, f, g e h. Essendo più distanti dalla stella, questi mondi sono meno esposti alle radiazioni più intense e, in linea teorica, potrebbero avere condizioni più favorevoli per il mantenimento di un’atmosfera stabile. Tuttavia, la maggiore distanza e le temperature più basse rendono anche più complesso il rilevamento di eventuali segnali atmosferici.
Il James Webb, con la sua sensibilità nel vicino infrarosso, sta aprendo una nuova finestra di osservazione su questi pianeti. I dati raccolti saranno fondamentali per stabilire un confine tra i pianeti che riescono a trattenere un’atmosfera e quelli che, a causa delle condizioni estreme, la perdono.
In questa prospettiva, TRAPPIST‑1 d diventa una sorta di punto di riferimento: non tanto come potenziale gemello della Terra, ma come esempio di pianeta roccioso soggetto a condizioni limite. Un tassello in più nella comprensione di quanto sia raro un ambiente come quello terrestre.
