L’osservazione diretta del ruolo svolto dal campo magnetico degli esopianeti apre nuove prospettive nello studio dell’evoluzione dei sistemi planetari e nella ricerca di mondi potenzialmente abitabili. Uno studio pubblicato sulla rivista Science, guidato dall’Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) con un contributo determinante dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), dimostra per la prima volta che il campo magnetico di un pianeta extrasolare può modificare l’attività della propria stella ospite.
Il risultato riguarda GJ 436 b, un pianeta di dimensioni simili a Nettuno che orbita molto vicino alla sua stella, e introduce un nuovo approccio per stimare una proprietà finora estremamente difficile da misurare. Oltre al valore scientifico della scoperta, il lavoro conferma il ruolo delle infrastrutture osservative europee e della modellistica teorica nello sviluppo di nuove tecniche per la caratterizzazione degli esopianeti.
Il campo magnetico degli esopianeti lascia una traccia osservabile sulla stella
Il gruppo di ricerca ha analizzato 16 anni di osservazioni spettroscopiche ad alta risoluzione del sistema GJ 436, individuando variazioni periodiche nell’emissione della stella che coincidono con il passaggio del pianeta e con specifiche fasi del ciclo magnetico stellare.
«In particolare, abbiamo osservato che GJ 436 b, un esopianeta simile a Nettuno che orbita molto vicino alla sua stella, produce variazioni regolari nell’emissione della stella a specifiche lunghezze d’onda», spiega Daniel Revilla, ricercatore dell’IAA-CSIC che ha guidato lo studio nell’ambito della sua tesi di dottorato.
Secondo i ricercatori, il fenomeno dimostra che non è soltanto la stella a influenzare il pianeta attraverso gravità, radiazione e magnetismo. In determinate condizioni può verificarsi anche il processo inverso, con il pianeta capace di trasferire energia all’atmosfera stellare tramite il proprio campo magnetico.
Spettroscopia e modellistica rivelano l’interazione magnetica
Le osservazioni sono state raccolte mediante gli spettrografi CARMENES, installato presso l’Osservatorio di Calar Alto, e HARPS, operativo all’Osservatorio La Silla dell’ESO.
L’interazione magnetica è risultata evidente soltanto negli anni 2008, 2016 e 2024, intervalli che coincidono con il ciclo di attività magnetica della stella. Questa periodicità suggerisce che il fenomeno diventi rilevabile solo durante specifiche fasi dell’attività stellare.
«Analizzando i segnali spettroscopici tramite modelli teorici sviluppati presso l’INAF, siamo riusciti a stimare l’intensità del campo magnetico, una proprietà estremamente complessa da misurare su un esopianeta», afferma Antonino F. Lanza, ricercatore dell’INAF e coautore dello studio.
Le stime indicano che GJ 436 b potrebbe possedere un campo magnetico compreso tra 2,33 e 27 volte quello di Giove, offrendo nuovi elementi per comprendere la struttura interna e l’evoluzione dei pianeti di tipo nettuniano.
Il campo magnetico è un indicatore chiave dell’abitabilità
I campi magnetici svolgono un ruolo fondamentale nell’evoluzione dei pianeti perché regolano l’interazione tra il vento stellare e l’atmosfera. Nel caso della Terra, il campo magnetico protegge l’atmosfera dall’erosione provocata dalle particelle provenienti dal Sole, mentre la perdita dello scudo magnetico globale ha contribuito, nel caso di Marte, alla progressiva dispersione della sua atmosfera.
Per questo motivo la possibilità di stimare il campo magnetico degli esopianeti rappresenta uno dei passaggi chiave nella valutazione della loro potenziale abitabilità. Finora questa proprietà era stata stimata in meno di una dozzina di casi e sempre attraverso metodi indiretti, alimentando un dibattito scientifico sui metodi più affidabili per misurarla.
«Questo specifico lavoro contribuisce al dibattito dimostrando che i modelli teorici sviluppati presso l’INAF possono essere applicati con successo non solo ai pianeti giganti delle dimensioni di Giove, ma anche a pianeti più piccoli, dalle dimensioni paragonabili a quelle di Nettuno», aggiunge Lanza.
Una scoperta che amplia gli strumenti per studiare i mondi extrasolari
Oltre al risultato scientifico, lo studio mette in evidenza il valore della cooperazione internazionale tra enti di ricerca e dell’impiego di strumentazione spettroscopica avanzata per caratterizzare i sistemi planetari.
La possibilità di misurare indirettamente il campo magnetico degli esopianeti amplia infatti gli strumenti disponibili per comprenderne le proprietà fisiche e costituisce un passo avanti verso una caratterizzazione sempre più completa dei pianeti extrasolari, un obiettivo destinato ad assumere crescente importanza con le future campagne osservative dedicate alla ricerca di mondi potenzialmente abitabili.
«Finora, misurare il campo magnetico di un esopianeta era un’impresa difficilissima», conclude Revilla. «Questa proprietà è invece la chiave per capire se un pianeta è in grado di proteggere la propria atmosfera e, in definitiva, se può sostenere condizioni favorevoli alla vita».
Il team editoriale di Economia dello Spazio Magazine, il magazine di riferimento della Space Economy Made in Italy.
