La scoperta di una molecola di silicio in un oggetto celeste chiamato "Accident" sta rivoluzionando la comprensione degli scienziati sulla chimica atmosferica di Giove, Saturno e dei pianeti gassosi extrasolari. Questa enigmatica nana bruna, sfuggita per anni ai metodi di rilevamento tradizionali, è stata analizzata dal telescopio spaziale James Webb, che ha fornito indizi cruciali per spiegare perché il silicio, tra gli elementi più comuni dell’universo, sia rimasto invisibile nelle atmosfere dei giganti gassosi.
"Accident" è un oggetto ai confini tra stella e pianeta: troppo massiccio per essere un pianeta, ma non abbastanza denso per innescare la fusione nucleare. Situato a circa 50 anni luce dalla Terra, si è probabilmente formato 10-12 miliardi di anni fa, quando l’universo era composto quasi solo da idrogeno ed elio. La sua età lo rende una rarità cosmica e una finestra sulle prime fasi della formazione stellare. Scoperto per caso nel 2020 grazie al progetto collaborativo Backyard Worlds: Planet 9, deve il suo nome proprio alle circostanze fortuite della sua individuazione.
Il mistero della molecola invisibile
Gli astronomi ipotizzavano da tempo la presenza di silicio nei giganti gassosi, ma credevano fosse confinato negli strati più profondi. Normalmente, infatti, il silicio si lega all’ossigeno formando ossidi simili al quarzo che, nei pianeti caldi, danno origine a nubi paragonabili a tempeste di sabbia. Nei mondi più freddi come Giove e Saturno, queste nubi sprofondano invece al di sotto di strati di vapore acqueo e ammoniaca, rendendo le molecole invisibili.
Le osservazioni di Webb hanno rivelato nell’atmosfera di "Accident" la presenza di silano, prima identificazione di questo composto in una nana bruna. La scoperta mostra che quando l’ossigeno scarseggia, il silicio tende a legarsi all’idrogeno, creando silano anziché ossidi.
Una finestra sulla chimica primordiale
La spiegazione risiede nell’epoca di formazione di "Accident", la scarsità di ossigeno nell’universo primordiale ha favorito la formazione del silano. Come osserva Jacqueline Faherty, autrice principale dello studio pubblicato su Nature: «A volte sono gli oggetti estremi che ci aiutano a capire quelli nella media». Anche Peter Eisenhardt del JPL ha sottolineato la portata inattesa della scoperta: «Non stavamo cercando un mistero su Giove e Saturno. Volevamo capire questa nana bruna, e ci siamo imbattuti nel silano».
Le nane brune offrono condizioni di osservazione più favorevoli rispetto ai pianeti extrasolari, poiché non subiscono l’accecante luce di una stella vicina. Lo studio di "Accident" fornisce quindi chiavi interpretative utili anche per la ricerca di pianeti rocciosi potenzialmente abitabili.
Faherty conclude: «Non stiamo trovando vita sulle nane brune, ma stiamo costruendo le basi per gli scienziati che un giorno dovranno analizzare chimicamente pianeti simili alla Terra».
