Per oltre un secolo la Stella di Barnard ha rappresentato una delle grandi protagoniste dell’astronomia moderna. Non solo perché è la stella singola più vicina al Sole, distante appena sei anni luce, ma anche perché attorno a lei si è consumata una delle vicende più emblematiche della ricerca sugli esopianeti: una scoperta annunciata con entusiasmo negli anni Sessanta e poi clamorosamente smentita.
Oggi, a distanza di decenni, quella stessa stella torna al centro dell’attenzione. Questa volta, però, con prove molto più solide. Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society suggerisce infatti che i quattro pianeti conosciuti del sistema siano mondi rocciosi, privi di atmosfera e ormai geologicamente “morti”. Una conclusione che non alimenta il sogno di trovare vita extraterrestre, ma che offre informazioni preziose su come evolvono i sistemi planetari attorno alle nane rosse.
Dalla falsa scoperta degli anni Sessanta alla conferma degli esopianeti
La storia della Stella di Barnard è strettamente legata a uno dei più celebri errori scientifici del Novecento. Nel 1963 l’astronomo Peter van de Kamp annunciò di aver individuato un pianeta gigante che orbitava attorno alla stella, osservandone le minuscole oscillazioni nel cielo. La notizia fece rapidamente il giro del mondo e venne interpretata come la scoperta del primo sistema planetario oltre il Sistema Solare.
Negli anni successivi Van de Kamp arrivò persino a ipotizzare l’esistenza di due pianeti simili a Giove. Tuttavia, ulteriori verifiche dimostrarono che quelle oscillazioni non erano reali, ma erano state causate da imperfezioni strumentali del telescopio utilizzato. La teoria venne definitivamente abbandonata e la Stella di Barnard tornò a essere soltanto una nana rossa apparentemente solitaria. La situazione è cambiata soltanto negli ultimi anni, grazie all’enorme progresso degli strumenti di osservazione. Utilizzando lo spettrografo ESPRESSO, installato sul Very Large Telescope dell’ESO in Cile, gli astronomi hanno individuato nel 2024 il primo pianeta confermato del sistema. Successivamente sono stati identificati altri tre piccoli mondi rocciosi, formando uno dei sistemi planetari più compatti conosciuti nelle vicinanze del Sole.
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Quattro pianeti piccoli, vicinissimi alla loro stella
A differenza dei grandi pianeti gassosi che hanno caratterizzato molte delle prime scoperte sugli esopianeti, quelli della Stella di Barnard appartengono alla categoria dei pianeti terrestri. Le loro masse sono comprese tra circa 0,2 e 0,8 volte quella della Terra, rendendoli più piccoli del nostro pianeta ma comunque confrontabili con i mondi rocciosi del Sistema Solare.
La loro caratteristica più sorprendente riguarda però la distanza dalla stella. Tutti e quattro orbitano in una regione estremamente compatta, completando una rivoluzione in pochi giorni e trovandosi molto più vicini alla loro stella di quanto Mercurio lo sia rispetto al Sole. Una configurazione che rende questo sistema un laboratorio naturale per comprendere come evolvono i pianeti attorno alle nane rosse, il tipo di stella più diffuso nella nostra galassia.
Perché questi mondi potrebbero essere completamente privi di atmosfera
Il nuovo studio, guidato da Xander Byrne dell’Università di Cambridge e Claire Marie Guimond dell’Università di Oxford, si è concentrato su una domanda fondamentale: questi pianeti possono conservare un’atmosfera? Secondo i ricercatori, la risposta è probabilmente negativa.
Nei primi miliardi di anni di vita della Stella di Barnard, la nana rossa avrebbe emesso intense radiazioni ultraviolette e raggi X, sufficienti a spazzare via le atmosfere primordiali composte principalmente da idrogeno ed elio. La modesta gravità dei pianeti, dovuta alle loro dimensioni ridotte, avrebbe reso ancora più difficile trattenere i gas nello spazio circostante. Esisteva però un’altra possibilità: la formazione di un’atmosfera secondaria, alimentata dai gas emessi attraverso il vulcanismo, come avvenuto in parte anche sulla Terra. È proprio questa ipotesi che il nuovo lavoro sembra escludere.
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Un interno troppo freddo per sostenere il vulcanismo
Analizzando la composizione chimica della Stella di Barnard, gli astronomi hanno ricostruito indirettamente quella dei suoi pianeti, che si formano infatti a partire dallo stesso materiale della stella madre. È emerso un rapporto particolarmente elevato tra magnesio e silicio, capace di modificare profondamente la struttura interna dei pianeti. I loro mantelli sembrerebbero essere dominati dal ferropericlasio, un minerale che trattiene quantità d’acqua molto inferiori rispetto ai minerali presenti nel mantello terrestre. Questo significa che i pianeti avrebbero immagazzinato poca acqua fin dalla loro formazione.
A complicare ulteriormente il quadro interviene l’età del sistema. La Stella di Barnard ha infatti circa dieci miliardi di anni, più del doppio rispetto al Sole. Nel corso di un periodo così lungo gran parte degli elementi radioattivi responsabili del riscaldamento interno dei pianeti avrebbe già completato il proprio decadimento. Il risultato è un “motore geologico” ormai quasi spento. Senza calore interno sufficiente non può esistere un’attività vulcanica significativa e, senza vulcanismo, diventa estremamente difficile rigenerare un’atmosfera dopo aver perso quella originaria.
Mondi aridi, ma fondamentali per comprendere l’evoluzione planetaria
La conclusione dello studio è affascinante quanto severa: i quattro pianeti della Stella di Barnard potrebbero essere corpi rocciosi completamente spogli, privi di oceani, aria e attività geologica. In altre parole, mondi antichi che hanno ormai esaurito quasi tutta la propria energia interna.
Questa immagine li rende poco promettenti nella ricerca della vita extraterrestre, ma estremamente preziosi dal punto di vista scientifico. Capire perché alcuni pianeti riescono a conservare la propria atmosfera mentre altri la perdono completamente permette infatti di migliorare i modelli utilizzati per interpretare migliaia di esopianeti già scoperti e quelli che verranno osservati nei prossimi decenni.
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I telescopi del futuro daranno la risposta definitiva
Per il momento gran parte delle conclusioni deriva da sofisticati modelli matematici. La conferma definitiva potrebbe arrivare con la nuova generazione di telescopi giganti. In particolare, l’Extremely Large Telescope (ELT) dell’European Southern Observatory, attualmente in costruzione nel deserto di Atacama, sarà dotato dello strumento ANDES, progettato proprio per analizzare la luce riflessa dagli esopianeti più vicini.
Se le osservazioni confermeranno l’assenza di atmosfera, il sistema della Stella di Barnard diventerà uno dei migliori esempi conosciuti di pianeti rocciosi completamente evoluti, offrendo una finestra unica su quello che potrebbe essere il destino finale di molti mondi attorno alle nane rosse. E c’è anche un dettaglio che continua ad alimentare la fantasia degli astronomi. Nonostante siano piccoli, questi pianeti orbitano così vicini tra loro che, osservandoli dalla superficie di uno dei mondi del sistema, gli altri apparirebbero come grandi dischi luminosi nel cielo, persino più estesi della Luna vista dalla Terra. Uno spettacolo che oggi possiamo soltanto immaginare, ma che racconta quanto possa essere sorprendente la varietà dei sistemi planetari disseminati nella nostra galassia.
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