• 20 Giugno 2022 10:13

SCIENZA & DINTORNI

Divulgazione storica e scientifica – DIRETTORE Fabiana Leoncavallo

Il pianeta nano Cerere è di sicuro l’oggetto più affascinante della fascia principale degli asteroidi che si estende tra Marte e Giove, nonché quello più studiato. Una nuova ricerca mostra, che sebbene sia oggi relativamente vicino al Sole, si sarebbe formato molto più lontano di quanto si pensasse in precedenza.

Nel 2006, Unione Astronomica Internazionale riunita a Praga ha riclassificato le categorie di corpi celesti che orbitano intorno ad una stella tramite la definizione di chiari parametri ed ha istituito la nuova categoria dei Pianeti Nani.

Per essere definito pianeta nano, un corpo celeste deve: (i) orbitare intorno ad una stella, (ii) avere una massa sufficientemente grande da conferirgli forma sferica o quanto meno sferoidale, (iii) non essere stato in grado di aver ripulito la propria orbita da altri corpi (cosa che invece hanno fatto  Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno) ed infine (iV) che non sia un satellite, quindi che non orbiti intorno a nient’altro che alla propria stella.

La risoluzione ha portato molti dissensi, sia nella comunità scientifica che in tra i semplici appassionati di astronomia quando, applicando i nuovi parametri sopra riportati, Plutone è stato spogliato dal suo “aristocratico” titolo di pianeta che vantava da quando fu scoperto nel 1930, per diventare lui stesso un più modesto pianeta nano.

La riorganizzazione è stata considerata necessaria da quando a partire dagli anni ’90 si è incominciato a scoprire sempre più oggetti nella fascia principale degli asteroidi ed in quella di Kuiper, aventi caratteristiche fisiche paragonabili a quelle di Plutone come Eris e Sedna e molti altri. Tutto questo avrebbe alzato il numero di pianeti nel sistema solare a decine di unità, togliendo importanza agli otto corpi maggiori che tuttora ne conservano lo status.

Ma l’istituzione dei pianeti nani non ha portato solo confusione e declassamenti. Qualcuno ne ha beneficiato vedendosi finalmente inquadrato in una categoria ristretta e coerente. Questo è il caso di Cerere, corpo celeste di circa 1000 km di diametro dalla forma quasi sferica che orbita nella fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove. Scoperto nel 1801 dall’astronomo italiano Giuseppe Piazzi, nel corso del tempo è stato considerato un pianeta, un planetoide e un asteroide fino a quando non è stato ufficialmente classificato come pianeta nano nel 2006.

Comparazione tra le dimensioni della Terra e della Luna con quelle di alcuni dei principali pianeti nani. Alcuni di essi hanno satelliti propri come Plutone ed Eris.

Come è fatto Cerere

Cerere è un mondo affascinate e misterioso, è stato visitato solo dalla missione Dwan della NASA che nel 2015 vi entrò in orbita, fornendo dati che hanno permesso di comprendere molto sulla sua natura. È un corpo roccioso ma possiede ghiaccio d’acqua e ghiaccio di ammoniaca oltre ad abbondanti tracce di Idrocarburi.

Oggi sappiamo che possiede anche un vivace Criovulcanisimo: quando una sorta di liquame formato da acqua salata, ammoniaca, fango e rocce mantenuto liquido dal calore interno risale verso a seguito di moti convettivi esso forma delle bolle (un po’ come quando si giriamo un contenitore di detersivo per piatti molto denso vedremo delle bolle risalire lentamente verso l’alto) che andranno a premere contro la crosta formando delle “cupole”. Quando queste cupole si rompono, lasciano fluire il liquame sulla superficie che ghiaccia a contatto con il gelo dello spazio.

Ma cosa ci fa un pianeta del genere sebbene nano, nella fascia principale degli asteroidi, dove la maggior parte dei suoi numerosi vicini sono solo delle inerti rocce più o meno grandi?

Un nuovo articolo propone una spiegazione. Cerere non si è formato nella cintura degli asteroidi, si è formato più lontano nel Sistema Solare e poi è migrato nella sua posizione attuale. Questo non è il primo studio a raggiungere questa conclusione, ma aggiunge peso all’idea.

L’articolo è ” Origine dinamica del pianeta nano Cerere ” ed è pubblicato sulla rivista Icarus. L’autore principale è Rafael Ribeiro de Sousa, professore di fisica all’Università statale di San Paolo in Brasile, insieme ad altri coautori negli Stati uniti ed in Europa.

Formazione e Migrazione

Il principale indizio che Cerere abbia origini più lontane nel sistema solare lo si trova nella sua minuscola atmosfera chiamata anche Esosfera. Quando la luce solare colpisce la superficie, provoca l’evaporazione dell’acqua e dell’ammoniaca che, non potendo essere trattenuto dalla ridotta gravità, va a perdersi nello spazio.

Nessun asteroide, nemmeno quelli più grossi come Vesta o Pallade, emettono vapore. Le Comete

Invece, producono la propria coda quando il calore solare fa evaporare gli elementi volatili come l’ammoniaca o l’acqua che le compongono. Essendo le comete originarie di regioni fredde e ricche di elementi volatili come la fascia di Kuiper e poiché Cerere possiede grosse riserve di sostanze volatili esattamente una cometa, la logica suggerisce che abbia avuto origine anche nelle regioni più fredde del Sistema Solare.

“La presenza di ghiaccio di ammoniaca è una forte evidenza osservativa che Cerere potrebbe essersi formato nella regione più fredda del Sistema Solare oltre la Linea del Gelo, a temperature sufficientemente basse da causare congelamento non solo dell’acqua, ma anche altri volatili come il monossido di carbonio, anidride carbonica e ammoniaca” ha affermato Ribeiro de Sousa in un comunicato stampa.

Come ha fatto Cerere che apparentemente si è formato oltre la Frost Line. La linea del gelo coincidente con l’orbita di Giove che separa il sistema solare interno da quello esterno, oltre la quale la maggior parte degli elementi volatili congela, a migrare verso la sua posizione attuale nella fascia principale degli asteroidi?

“Nel nostro studio proponiamo uno scenario per spiegare perché Cerere è così diverso dagli asteroidi vicini. In questo scenario, Cerere iniziò a formarsi in un’orbita ben oltre Saturno, dove l’ammoniaca era abbondante. Durante la fase di crescita del pianeta gigante, è stato trascinato nella cintura degli asteroidi e qui e sopravvissuto per 4,5 miliardi di anni fino ad ora”, ha detto Ribeiro de Sousa.

Gli studi di de Sousa hanno evidenziato che l’accrescimento dei giganti gassosi come Giove e Saturno perturbava le orbite degli altri corpi provocando enormi collisioni tra i precursori di Urano e Nettuno ed anche all’espulsione dal Sistema Solare di molti oggetti.  Il forte disturbo gravitazionale ha sparso ovunque oggetti simili a Cerere ed alcuni potrebbero aver raggiunto la regione della cintura di asteroidi e acquisito orbite stabili dove era possibile sopravvivere.

Gli schemi mostrano le quattro fasi fondamentali che permettono ad un oggetto come Cerere di migrare dal sistema solare esterno a quello interno. Si va da una prima fase quando molti corpi simili a Cerere sono miscelati insieme nelle regioni esterne, una seconda fase in cui il candidato Cerere viene catturato in risonanza da un pianeta Gigante più interno, una terza fase in cui il candidato Cere rischia collisioni con altri candidati ed in fine la fase quattro quando tutti gli altri candidati vengono rimossi e l’orbita diviene stabile.  Credito immagine: de Sousa et al. 2022

“La nostra scoperta principale è stata che in passato c’erano almeno 3.600 oggetti simili a Cerere oltre l’orbita di Saturno. Con questo numero di oggetti, il nostro modello ha mostrato che uno di loro avrebbe potuto essere trasportato e catturato nella cintura degli asteroidi, in un’orbita molto simile all’orbita attuale di Cerere”, ha detto Ribeiro de Sousa.

Conclusioni

Insomma, sembrerebbe proprio che il nostro Cerere sia stato estremamente fortunato nella sua vita lunga 4.5 miliardi di anni. Tra migliaia di oggetti simili è stato in grado di accrescere la sua massa fino a divenire sferoidale, conservando al suo interno quello che potrebbe persino essere un oceano di acqua salata allo stato liquido come Europa ed Encelado, ed è stato in grado di migrare attraverso il sistema solare dall’esterno fino all’interno senza essere espulso o distrutto.

Le informazioni più accurate su di lui le abbiamo grazie alla missione Dwan che visitò anche gli asteroidi Vesta, ma chissà quali altre grandi sorprese ci regalerà in futuro quando verrà visitato da nuove missioni spaziali.

Fonti: https://www.universetoday.com/155938/ceres-probably-formed-farther-out-in-the-solar-system-and-migrated-inward/#more-155938

https://www.universetoday.com/142517/ceres-is-a-strange-place-including-a-volcanic-peak-4000-meters-high-made-from-bubbling-salt-water

alcune voci wikipedia

Luca Garbin

Laurea magistrale in economia e finanze internazionale, per anni ho lavorato nel settore assicurativo, coltivando in parallelo la passione per le scienze naturali e sociali oltre che per la scrittura. Nei miei articoli cerco di far avvicinare i neofiti agli argomenti  ed intrigare gli esperti, coadiuvando uno stimolante accrescimento personale

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