K2-18 b è un mini-nettuno 8,6 volte più massiccio della Terra ma potrebbe ricadere nella più recente classificazione di pianeti hycean, un termine derivante dall'unione delle parole hydrogen (idrogeno) e ocean (oceano). Questi mondi sarebbero più grandi e più caldi della Terra ma potrebbero ospitare grandi oceani globali in grado di supportare la vita microbica, simile a quella che si trova in alcuni degli ambienti acquatici più estremi che conosciamo.  

Gli spettri ottenuti con il NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) e il NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) Webb aggiungono ulteriori elementi all'idea che K2-18 b  potrebbe avere un’atmosfera ricca di idrogeno e una superficie ricoperta di acqua oceanica.


Un esopianeta Iceano 

K2-18 b orbita nella zona abitabile della nana rossa K2-18, una stella situata a circa 111 anni luce dalla Terra, in direzione della costellazione del Leone.
Venne scoperto nel 2015, dalla missione Kepler K2 della NASA con il metodo del transito mentre, la prima comprensione delle sue proprietà atmosferiche è arrivata dalle osservazioni con il telescopio spaziale Hubble.

Gli esopianeti come K2-18 b, che hanno dimensioni comprese tra quelle della Terra e di Nettuno, non hanno analoghi nel nostro Sistema Solare. Questa mancanza di esempi equivalenti vicino a noi significa che i mini-Nettuno sono poco conosciuti e la natura delle loro atmosfere è oggetto di dibattito attivo tra gli astronomi. L'ipotesi che K2-18 b possa essere un esopianeta Iceano è intrigante.

"I nostri risultati sottolineano l'importanza di considerare diversi ambienti abitabili nella ricerca della vita altrove", ha spiegato nel comunicato Nikku Madhusudhan, astronomo dell'Università di Cambridge e autore principale del nuovo articolo pubblicato su Astrophysical Journal Letters. "Tradizionalmente, la ricerca della vita sugli esopianeti si è concentrata principalmente sui pianeti rocciosi più piccoli ma i mondi iceani più grandi sono significativamente più favorevoli alle osservazioni atmosferiche”.

"Questo risultato è stato possibile solo grazie all'esteso intervallo di lunghezze d'onda e alla sensibilità senza precedenti di Webb, che ha consentito un rilevamento affidabile delle caratteristiche spettrali con soli due transiti", ha affermato Madhusudhan. "Per fare un confronto, un'osservazione di transito con Webb ha fornito una precisione paragonabile a otto osservazioni con Hubble condotte nell'arco di pochi anni e in un intervallo di lunghezze d'onda relativamente ristretto".

"Questi risultati sono il prodotto di sole due osservazioni di K2-18 b, con molte altre in arrivo", ha spiegato il membro del team Savvas Constantinou dell'Università di Cambridge. "Ciò significa che il nostro lavoro qui non è che una prima dimostrazione di quello che Webb può osservare negli esopianeti della zona abitabile”.


Dati intricanti

L'abbondanza di metano e anidride carbonica e la carenza di ammoniaca supportano l'ipotesi che potrebbe esserci un oceano d'acqua su K2-18 b, al di sotto di un'atmosfera ricca di idrogeno. Queste osservazioni iniziali di Webb hanno fornito anche la possibile rilevazione di una molecola chiamata dimetilsolfuro (DMS), conosciuta anche come solfuro di dimetile o metiltiometano ((CH3)2S). Questo compost può essere considerato una biofirma: sulla Terra, viene prodotto principalmente dall'attività antropica e dal fitoplancton negli ambienti marini.

Tuttavia, la rilevazione del DMS non può ancora essere confermata: il segnale è debole e richiede un'ulteriore convalida.
“Le prossime osservazioni di Webb dovrebbero essere in grado di confermare se il DMS è effettivamente presente nell’atmosfera di K2-18 b a livelli significativi”, ha spiegato Madhusudhan.

In ogni caso, anche se il JWST ha identificato molecole contenenti carbonio, non è detto che K2-18 b ospiti la vita. Le grandi dimensioni del pianeta, con un raggio 2,6 volte il raggio della Terra, indicano che il suo interno contiene probabilmente un ampio mantello di ghiaccio ad alta pressione, come Nettuno ma con un’atmosfera più sottile ricca di idrogeno e una superficie oceanica. Ed è anche possibile che l’oceano sia troppo caldo per essere abitabile o liquido.