24 marzo 2015

La migrazione di Giove che plasmò il sistema solare

Nei primi 10 milioni di anni del sistema solare, Giove si spostò verso il Sole, spazzando via la prima generazione di pianeti interni, per poi ritornare su orbite più esterne in seguito alla nascita di Saturno e consentire quindi la successiva formazione di Mercurio, Venere, Terra e Marte. E’ questa l’evoluzione del sistema solare ricostruita grazie a una simulazione che ne spiegherebbe le peculiarità rispetto agli altri sistemi planetari scoperti nella galassia(red)

Prima di stabilirsi sulla sua orbita attuale, Giove girovagò per il sistema solare, distruggendo la prima generazione di pianeti interni: è quanto sostiene uno studio apparso sui “Proceedings of the National Academy of Sciences”, che spiegherebbe le differenze tra il nostro sistema solare e le centinaia di altri sistemi planetari scoperti e studiati in anni recenti.

Secondo Konstantin Batygin e colleghi dell’Università della California a Santa Cruz, questo scenario non spiega soltanto la mancanza di pianeti più vicini al Sole di Mercurio, ma anche alcune caratteristiche della Terra e degli altri pianeti rocciosi interni, più piccoli di quelli che si osservano nella galassia in altri sistemi planetari.

La migrazione di Giove che plasmò il sistema solare
Rappresentazione artistica del sistema solare primordiale: i pianeti ebbero origine da un disco di gas e polveri (Cortesia NASA/JPL-Caltech)

Il punto di partenza dello studio è un modello dell’evoluzione del sistema solare secondo cui nei primi 10 milioni di anni circa della sua esistenza, Giove si spostò verso il Sole, per poi invertire il suo moto quando Saturno divenne abbastanza massiccio da richiamarlo verso l’esterno, portandolo sulla posizione attuale.

Batygin ha effettuato una serie di calcoli numerici e di simulazioni al computer per capire che cosa sarebbe successo se prima della migrazione di Giove fossero già stati presenti diversi pianeti rocciosi sulle orbite più interne, il che è plausibile, stando a quanto emerge dalle ricerche sui pianeti di altri sistemi planetari.

Nella nostra galassia, i sistemi noti con più di un pianeta sono circa 500: il tipo più diffuso è costituito da pochi pianeti ma molto più massicci della Terra, le cosiddette “super Terre”, le cui orbite sono molto più vicine alla loro stella di quella di Mercurio rispetto al Sole.

Anche i pianeti giganti osservati in altri sistemi tendono a essere più vicini alla loro stella di quanto lo siano Giove e Saturno al Sole. È probabile quindi che ai primordi del sistema solare, dal denso disco di gas e polvere originario vicino al Sole si siano formati pianeti rocciosi che sarebbero diventati “super Terre” se non fosse stato per la migrazione di Giove.

La migrazione di Giove che plasmò il sistema solare
Ordine dei pianeti nel sistema solare (le orbite non sono in scala, Wikimedia Commons)

Secondo la simulazione di Batygin e colleghi, le perturbazioni gravitazionali del pianeta gigante avrebbero spazzato via pianeti interni, planetesimi e asteroidi. Solo la formazione di Saturno, riportando Giove su orbite più esterne, permise poi la formazione dei pianeti interni attuali: Mercurio, Venere, Terra e Marte.

“Esistono ormai molti dati a supporto dell’ipotesi della migrazione di Giove prima verso l’interno e poi verso l’esterno del sistema solare, il nostro lavoro non fa altro che trarne le conseguenze”, ha commentato Batygin. “Una delle previsioni più interessanti del modello è che i pianeti simili alla Terra, con una superficie solida e una pressione atmosferica relativamente bassa, sono rari”.

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