Ecco perché i sistemi planetari sembrano così diversi

Nell'ottobre del 1995 fece scalpore quando gli svizzeri Michel Mayor e Didier Quello annunciarono la scoperta del primo pianeta al di fuori del nostro sistema solare, per la quale in seguito ricevettero il Premio Nobel per la fisica.

Oggi, quasi 30 anni dopo, sono stati scoperti più di 5.000 cosiddetti esopianeti. Quindi i sistemi planetari alieni non sono nulla di insolito, ma ciò che ha stupito gli scienziati è quanto diversi di questi sistemi planetari siano rispetto a quelli del nostro pianeta.

-Alcuni di essi sono costituiti da grandi giganti gassosi che orbitano molto vicino alla stella. In altri casi, i pianeti giganti gassosi sono così distanti che le loro orbite sono distanti decine di migliaia di anni, afferma Per Gunnar Vallegaard, docente e ricercatore presso l’Università di Amsterdam, nei Paesi Bassi.

Nessuno sa cosa causi questa differenza, ma ora tre gruppi di ricerca internazionali hanno mappato 86 stelle che formano pianeti. Il risultato quello Inviato di recente Nella rivista Astronomy and Astrophysicals, viene mostrata una grande diversità di dischi che formano pianeti attorno a ciascuna stella, qualcosa che potrebbe spiegare perché i sistemi planetari sono diversi.

– Quello che vediamo è Variazione incredibilmente ampia nel modo in cui appaiono questi dischi. Alcuni sono a forma di spirale, mentre altri sono a forma di anello o completamente asimmetrici, come se si prendesse un piatto e si girasse il bordo in direzioni diverse, dice Per Gunnar Vallegaard, che ha guidato uno dei gruppi di ricerca che hanno mappato 23 stelle nella costellazione di Orione. .

I ricercatori ritengono che i pianeti si formino da questi dischi, il che potrebbe spiegare perché i sistemi planetari sono diversi.

– Non è un'idea irragionevole, dice Per Gunnar Wallegaard.

Recentemente, la conoscenza su come si formano i pianeti è aumentata notevolmente. Tra l’altro, il processo potrebbe procedere molto più velocemente di quanto si pensasse in precedenza. Il disco, o disco di polvere e gas, che circonda le stelle appena formate, da cui emergono i pianeti, esiste solo per pochi milioni di anni. Poi scompare.

Con l'aiuto della modellizzazione, Anders Johansen, professore di astronomia alle Università di Lund e Copenaghen, e i suoi colleghi sono stati in grado di dimostrare che la Terra e molti altri pianeti nel nostro sistema solare si sono formati in soli cinque milioni di anni, dopo il Sole. È stato creato.

– Forse no Sembra molto veloce, ma è molto più breve di quanto si pensasse in precedenza, dai 30 ai 100 milioni di anni, afferma Anders Johansen.

Confrontando gli isotopi di diversi elementi trovati sia sui meteoriti che sulla Terra, Anders Johansen e i suoi colleghi sono stati anche in grado di avanzare una teoria completamente nuova su come ciò sia accaduto quando si è formata la Terra. La Terra non è stata creata da ripetute collisioni tra grandi asteroidi, come si pensava in precedenza, ma dal risultato di piccole pietre risucchiate gravitazionalmente insieme in un corpo celeste sempre più grande.

La nuova idea è stata lanciata nel 2021 e da allora la teoria svedese-danese su come è stata creata la Terra si è rafforzata. Oggi i ricercatori pensano di avere un quadro abbastanza chiaro di ciò che è realmente accaduto.

Secondo i risultati dei ricercatori La Terra, o ciò che sarebbe diventata la Terra, era inizialmente composta da rocce, ghiaccio e carbone. Ma quando è aumentato fino a circa l’1% della sua massa attuale, la sua atmosfera è diventata abbastanza calda da consentire al ghiaccio di iniziare ad evaporare. Di conseguenza, il suolo ha smesso di aumentare il suo contenuto di acqua e carbonio. Invece, cominciò a risucchiare i ciottoli secchi che in quel momento ronzavano intorno al sistema solare. Dapprima attirò rocce dalla parte interna del sistema solare e poi da quella esterna.

– C'è molta acqua nella nostra galassia sotto forma di piccole particelle di ghiaccio. In quel periodo c'erano anche grumi di roccia delle dimensioni di un micrometro situati come in un disco attorno al Sole. Queste particelle e rocce si scontrarono e si unirono per formare rocce più grandi. Anders Johansen afferma che circa il 70% dei materiali da costruzione che compongono la Terra provengono dalle parti interne del nostro sistema solare, mentre il 30% proviene dalle parti esterne.

Il corpo celeste quello La Terra stava per diventare sempre più grande, ma dopo cinque milioni di anni rimase senza rocce. La terra ha smesso di crescere. Ed è stato fortunato. Perché se diventasse più grande, probabilmente inizierebbe ad attrarre anche gas.

-Quindi, probabilmente avevamo una densa atmosfera di idrogeno che riusciva a trattenere il calore così bene che la Terra non aveva una superficie solida ma solo magma liquido. Anders Johansen afferma che la Terra non è più abitabile.

Uno dei motivi per cui la Terra non è così grande è Giove, il pianeta più grande del sistema solare. Come la Terra, questo pianeta ha iniziato la sua vita attirando particelle di ghiaccio e ghiaia, ma è cresciuto così tanto e così rapidamente che ha iniziato ad assorbire anche grandi quantità di gas fino a diventare un cosiddetto gigante gassoso.

– Giove probabilmente si formò in soli pochi milioni di anni. Sebbene sia un gigante gassoso, si ritiene che abbia un nucleo solido. Anders Johansen dice che Giove ha influenzato la creazione della Terra in parte assorbendo molti di questi ciottoli, e in parte perché erano così grandi da creare un “buco” nel disco che forma il pianeta attraverso il quale né il gas né i ciottoli potevano passare.

Anche il nostro vicino pianeta rosso Marte era sulla buona strada per diventare molto più grande, prima di subire lo stesso destino della Terra. Hanno finito le rocce, motivo per cui Marte ha smesso di crescere relativamente presto.

Per Gunnar Vallegard e I suoi colleghi hanno effettuato le loro osservazioni utilizzando l'Osservatorio Europeo Australe (ESO) e il telescopio ottico VLT (Very Large Telescope) situato nel nord del Cile.

-Le stelle sono così luminose. Pertanto, devi prima abbagliarli con l'aiuto di uno strumento speciale, proprio come fai quando alzi la mano verso il sole. Ma se lo fai, puoi vedere molto chiaramente la formazione dei dischi del pianeta, dice.

Poiché i pianeti si formano solo attorno a stelle giovani, hanno puntato il telescopio verso le regioni della nostra Via Lattea dove la formazione stellare è più intensa, come nelle costellazioni del Camaleonte, di Orione e del Toro. Intorno a quasi ogni stella appena formata è stato trovato anche un disco di formazione planetaria, a condizione che non si trattasse di una cosiddetta stella doppia.

Le stelle binarie sono due stelle che si sono formate dalla stessa nube di gas e sono collegate tra loro ruotando attorno allo stesso centro di gravità. Queste stelle hanno dischi troppo piccoli per formare pianeti o addirittura nessun disco. Ciò è probabilmente dovuto all'interazione che queste stelle hanno tra loro, che le fa rimbalzare e tirare sul disco. La possibilità che si formino pianeti attorno a singole stelle sembra molto maggiore, afferma Per Gunnar Vallegaard.

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