• 25 Maggio 2022 9:38

SCIENZA & DINTORNI

Divulgazione storica e scientifica – DIRETTORE Fabiana Leoncavallo

Il nostro Sole primordiale possedeva degli anelli. Un team di scienziati planetari, condotto dalla Rice University, ha elaborato un modello che ipotizza che una distribuzione e le caratteristiche nei corpi presenti nel sistema solare potrebbero provenire da tre anelli di formazione.

Il team ipotizza, oltre all’assenza di una super-Terra, tre zone di addensamento. Queste sono state formate da delle differenze di pressione dovute, a loro volta, alle diverse temperature di sublimazione di determinate molecole.

La teoria

Il Sole potrebbe quindi aggiudicarsi l’appellativo di signore degli anelli. La nostra stella, secondo i ricercatori, possedeva degli anelli prima che si formassero i pianeti attualmente presenti nel sistema solare.

Gli anelli presenti intorno al Sole erano delle bande di polvere e di gas, che successivamente hanno contribuito alla formazione dei pianeti. Nel nostro sistema solare, a differenza di pianeti rocciosi massicci osservati in orbita attorno ad almeno il 30% delle stelle simili al Sole della nostra galassia, non vi è alcuna traccia di una super terra, nonostante siano formazioni molto comuni.

Secondo il team di ricerca ci deve essere stato qualcosa che ha impedito al nostro pianeta di diventarlo. Il team di ricerca ritiene che quel qualcosa, che abbia impedito la formazione di una super-terra, sia correlato alla tempistica di formazione di quegli anelli primordiali.

I dischi protoplanetari

I dischi protoplanetari, secondo la ricerca pubblicata su Nature Astronomy, presenti attorno alle giovani stelle non sono uniformi, ma hanno delle strutture molto simili ad anelli con degli spazi vuoti nella loro distribuzione di polvere.

Le caratteristiche sopraelencate sono riconducibili ai cosiddetti pressure bumps. Questi non sono altro che una specie di dossi di pressione” nei quali, essendo presente una maggiore densità del gas, le particelle di polvere rimangono come intrappolate, per poi accumularsi in oggetti via via più grandi fino a formare dei planetesimi. Gli anelli hanno avuto origine in una specifica posizione. Le simulazioni computerizzate sulla formazione del sistema solare hanno mostrato che tali posizioni risultano essere siti ideali per la formazione planetaria.

Alcuni confronti

Gli anelli ipotizzati dal team sono stati osservati dagli astronomi attorno a delle lontane stelle con Alma, l’enorme radiotelescopio composto da 66 parabole situato a cinquemila metri d’altitudine nel deserto di Atacama, in Cile. 

Andrea Isella, coautore dello studio e professore di fisica e astronomia alla Rice University, ha sottolineato che: Alma è in grado di acquisire immagini molto nitide di giovani sistemi planetari che si stanno ancora formando. Con questo strumento abbiamo scoperto che molti dei dischi protoplanetari in questi sistemi sono caratterizzati da degli anelli”.

Andrea Isella, continua spiegando che: “L’effetto dei pressure bumps è quello di raccogliere le particelle di polvere, ed è per questo che vediamo degli anelli. Sono delle regioni in cui ci sono più particelle di polvere in confronto agli spazi vuoti tra gli anelli”.

I dettagli della ricerca

Il modello del team, inerente il nostro sistema solare, ipotizza che piuttosto che da un disco in cui la densità decresce in modo continuo man mano che ci si allontana dal centro, i pianeti potrebbero aver avuto origine da tre anelli di formazione planetesimale.

In questi erano presenti tre regioni ben distinte, in cui le particelle in caduta verso il Sole, per effetto della sublimazione, avrebbero rilasciato grandi quantità di gas, innescando così l’aumento di pressione, ossia il pressure bump, e il conseguente accumulo di polvere.

La posizione dei tre anelli è stata dettata dal punto di sublimazione dei principali costituenti della particelle. Questi erano i silicati per quello più interno, l’acqua per quello intermedio e il monossido di carbonio per quello più esterno.

Rajdeep Dasgupta della Rice University, uno dei coautori della ricerca ha spiegato che: “È solamente una funzione della distanza dal Sole, visto che la temperatura aumenta man mano che ci si avvicina alla stella. Il punto in cui la temperatura è abbastanza alta da consentire la vaporizzazione del ghiaccio, ad esempio, è una linea di sublimazione conosciuta come linea della neve”.

I quattro pianeti rocciosi si sono formati dall’anello più interno, quello in cui si è vaporizzata la silice. Il modello fornisce una spiegazione decisamente convincente per quanto riguarda la notevole differenza tra le composizioni chimiche dei corpi del sistema solare interno ed esterno. Inoltre, chiarisce la presenza degli oggetti nella cintura di asteroidi tra Marte e Giove, le origini delle firme isotopiche della Terra, di Marte e di diverse classi di meteoriti, la struttura orbitale del sistema solare interno e molti altri aspetti sui quali i ricercatori si interrogano da tempo.

La ridotta massa di Marte in confronto a quella terrestre, ad esempio, secondo il modello della Rice University, è riconducibile al fatto di essersi formato in una regione di bassa densità dell’anello. La formazione della fascia di asteroidi, invece, ha avuto un contributo sia dall’anello più interno che da quello centrale. Mentre i planetesimi, formati nell’anello centrale e in quello esterno, avrebbero formato i giganti gassosi del sistema solare esterno e della fascia di Kuiper.

Un altro aspetto importante degli anelli, oltre alla composizione, è la loro cronologia di formazione. Le super-terre si creano nelle simulazioni in cui l’anello centrale appare in ritardo.

André Izidoro, ricercatore postdoc alla Rice University, conclude spiegando che: “In quei casi, nel momento in cui si crea il pressure bump, molta massa ha ormai invaso il sistema interno, rendendosi così disponibile per creare super-Terre. Quindi, il momento in cui si è formato il pressure bump intermedio, potrebbe rappresentare un aspetto chiave della formazione del sistema solare”.

FONTI:

https://www.media.inaf.it/2022/01/10/pressure-bumps-anelli-sublimazione/?fbclid=IwAR2-6h4BgIAsDhSWNCp-16DO7F_Nlv8llBATitwJkdFQC1fK_LNlN1leDjQ

https://www.nature.com/articles/s41550-021-01557-z

Fabiana Leoncavallo

Laureata in architettura, mi ritengo una persona piuttosto poliedrica. Grande appassionata di scienze, astronomia, storia, letteratura, cinema e serie tv, tutti argomenti che amo descrivere nei miei articoli, che si basano su ricerche valide. Inoltre, amo molto effettuare studi sulla natura, sugli animali, sui cambiamenti climatici, sulla salute e l'alimentazione.

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