L'atmosfera attorno a un pianeta extrasolare "super-Terra", facente parte dei cosiddetti esopianeti, è stata analizzata per la prima volta da un team internazionale di astronomi utilizzando l'European Southern Observatory (ESO) Very Large Telescope. Gli scienziati hanno studiato il pianeta noto come GJ 1214b, mentre passava davanti alla sua stella madre, e un po' della luce stellare passava attraverso l'atmosfera del pianeta. Ora sanno che l'atmosfera è formata prevalentemente da acqua sotto forma di vapore. Il cielo è dominato da dense nubi e/o nebbie.

Gli astronomi hanno scoperto GJ 1214b nel 2009 utilizzando lo strumento HARPS sul telescopio di 3.6 metri dell'ESO in Cile. I primi risultati hanno suggerito che questo pianeta ha un'atmosfera, che è stata ora confermata. Il team internazionale guidato da Jacob Bean dell'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, Massachusetts, ha utilizzato per lo studio il riduttore di focale a bassa dispersione Spectrograph (FORS), strumento montato sul Very Large Telescope (VLT). "Questo è il primo esopianeta in cui è stata analizzata l'atmosfera. Abbiamo aggiunto una pietra miliare al percorso che caratterizza e studia questi mondi," ha detto Bean.

GJ 1214b ha un raggio di circa 2,6 volte quella della Terra ed è circa 6,5 volte più massiccio, classificandosi esattamente nella classe dei pianeti extrasolari conosciuti come "super-Terre". La sua stella si trova a circa quaranta anni luce dalla Terra nella costellazione di Ofiuco. Si tratta di una stella debole, ma è anche piccola, il che significa che le dimensioni del pianeta sono grandi rispetto al disco stellare, il che lo rende relativamente facile da studiare. Il pianeta attraversa il disco della sua stella una volta ogni trentotto ore, mentre ci orbita attorno a una distanza di solo due milioni di chilometri - circa settanta volte più vicino dell'orbita terrestre attorno al Sole.

Per studiare l'atmosfera, il team ha osservato la luce proveniente dalla stella nel momento in cui il pianeta passa di fronte a essa. Durante questi transiti, una certa quantità di luce stellare passa attraverso l'atmosfera del pianeta e, a seconda della composizione chimica e del clima del pianeta, specifiche lunghezze d'onda della luce vengono assorbite.

Prima di queste nuove osservazioni, gli astronomi avevano ipotizzato tre possibili atmosfere per GJ 1214b. La prima ipotesi era quella che il pianeta potesse essere avvolto da acqua, che, data la vicinanza alla stella, sarebbe stato in forma di vapore. La seconda possibilità era che questo fosse un mondo roccioso con una atmosfera composta principalmente da idrogeno, ma con nubi alte o nebbie che oscurano la vista. La terza possibilità presa in considerazione era che questo esopianeta potesse essere un mini-Nettuno, con un piccolo nucleo roccioso e un'atmosfera profonda ricca di idrogeno.

Le nuove misure non mostrano i segni rivelatori di idrogeno, e quindi si è esclusa subito la terza opzione. Pertanto l'atmosfera potrebbe sia essere ricca di vapore, o essere ricoperta da nubi o nebbie, simili a quelle osservate nelle atmosfere di Venere e Titano, che nascondono la firma inconfondibile dell'idrogeno.

"Anche se non possiamo ancora dire esattamente come è costituita l'atmosfera, è stato compiuto un eccitante passo in avanti in grado di restringere le possibilità di un mondo così lontano a un pianeta avvolto da vapore acqueo o da nubi e nebbie," ha detto Bean. "Dei follow-up di osservazioni con lunghezza d'onda infrarossa sono ora necessari per determinare quali di queste atmosfere è presente su GJ 1214b."