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Una nuova teoria spiega perché tutte le lune, compresa la nostra, si siano formate a partire da antichi anelli planetari simili a quelli di Saturno

  Autore: n/a

  mercoledì 5 dicembre 2012 ore: 00:00:00 - letto [ 2519 ]

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Per molti satelliti dei grandi pianeti c'è una correlazione fra la loro massa e la distanza dal pianeta. Una nuova teoria spiega perché, ipotizzando che tutte le lune, compresa la nostra, si siano formate a partire da antichi anelli planetari simili a quelli di Saturno di John Matson

"Se vuoi fare una torta di mele partendo da zero - disse una volta Carl Sagan - prima devi inventare l'universo." E se volete fare una luna partendo da zero, secondo una nuova ricerca, prima bisogna creare pianeti con anelli (dopo aver inventato l'universo, ovviamente).

La nostra Luna sarebbe infatti emersa da un sistema ad anelli scomparso da lungo tempo, simile agli anelli che ancora circondano Saturno, e lo stesso varrebbe per molti dei satelliti in orbita attorno agli altri pianeti. La maggior parte dei satelliti regolari del sistema solare – quelli che si trovano in orbita più o meno equatoriale attorno ai loro pianeti – si è formata in questo modo, affermano alcuni astrofisici francesi che illustrato i loro risultati nel numero del 30 novembre di “Science”, e non prendendo forma in contemporanea ai pianeti come risultato diretto della loro formazione.

"Fondamentalmente, lo stesso processo ha dato origine alla Luna e ai satelliti dei pianeti giganti, e si tratta della diffusione degli anelli", dice l'astrofisico Aurélien Crida dell'Università di Nizza-Sophia Antipolis e dell'Osservatorio della Costa Azzurra, in Francia, coautore dello studio con Sébastien Charnoz dell'Università di Parigi-Diderot.

Attraverso una modellizzazione teorica, i ricercatori hanno scoperto che la nascita della Luna sarebbe iniziata ai bordi di un anello planetario, dove un satellite può prendere forma senza essere frantumato dall'attrazione gravitazionale del pianeta. Lì, i satelliti si “coagulano” a partire dal materiale dell'anello prima di migrare verso l'esterno. Poiché il sistema ad anello sforna piccole lune una dopo l'altra, questi oggetti si fondono per formare i satelliti più grandi, che possono poi fondersi tra loro mentre si allontanano spiraleggiando dal pianeta.

L'idea di questa sorta di catena di montaggio delle lune differisce dalla concezione standard della nascita dei satelliti, secondo cui questi si condenserebbero insieme al pianeta che li ospita a partire da una vorticosa nube di polveri e gas, proprio come si pensa che abbiano preso forma i i pianeti attorno al Sole. Il concetto di sistema solare in miniatura sembrava funzionare bene per i satelliti più grandi, come i cosiddetti quattro satelliti galileiani di Giove, ma il corteo di piccole lune che seguono gli altri pianeti giganti "sono state finora considerate un semplice sottoprodotto", aggiunge Crida.

La nuova ipotesi sembra spiegare un importante elemento comune tra i satelliti regolari di Saturno, Urano e Nettuno, ossia che lelune più lontane dai rispettivi pianeti tendono ad avere massa maggiore di quelle più vicine. Come una palla di neve che rotola a valle, i satelliti in via di coalescenza sarebbero cresciuti sempre di più, man mano che si allontanavano dal pianeta e dai suoi anelli, con una serie di nuove fusioni avvenute lungo la strada. Il risultato finale è un sistema di satelliti ben ordinato, con le lune più piccole all'interno, sorte a partire da alcuni satellitini, e grandi lune di più lontane, formatesi da un maggior numero di "lunette".

"Credo che la cosa migliore di questo lavoro è che spiega il legame tra la massa di un satellite e la sua distanza orbitale", osserva il planetologo David Nesvorny del Southwest Research Institute a Boulder, in Colorado, che non ha contribuito alla nuova ricerca. E aggiunge: "Se me lo avessero chiesto qualche anno fa, avrei detto che la formazione della nostra Luna e quella dei satelliti dei pianeti esterni dovevano essere avvenute in modo diverso. Questa teoria stabilisce invece un terreno comune."

I planetologi in genere ritengono che un gigantesco impatto sulla Terra appena formata abbia espulso una enorme nube di materiale, poi divenuto la nostra Luna. Nella concezione di Crida e Charnoz, questo materiale espulso ha formato prima un anello appiattito intorno al pianeta, che poi si è coagulato nella Luna. Ma a differenza degli anelli di Saturno, che avrebbero espulso numerose protolune destinate a formare vari satelliti, l'anello relativamente massiccio della Terra avrebbe riversato tutto il suo materiale in un unico grande satellite prima di dissiparsi. "Si diffonde molto rapidamente," dice Crida a proposito dell'ipotizzato anello terrestre. "Per cui ha il tempo di formarsi solamente un satellite."

Ma la nuova ipotesi non è priva di problemi. Primo, non sembra applicabile ai satelliti di Giove, che non obbediscono alla stessa correlazione fra massa e distanza valida per gli altri sistemi pianeta-lune. Crida osserva però che Giove è stato il primo pianeta a formarsi e la coalescenza dei satelliti può essere avvenuta in condizioni diverse. "Ero un po' deluso nel vedere che Giove non si adattava alla stessa distribuzione, ma non troppo sorpreso", racconta. E poi c'è l'ovvia domanda: se i sistemi ad anello come quello di Saturno erano così estesi e un tempo ornavano Nettuno e Urano, ora dove sono ? “Non sono così facili da rimuovere nel tempo", dice Nesvorny. "C'è un collegamento che manca e che ha bisogno di essere compreso."

I ricercatori francesi ammettono che il destino degli anelli è una questione aperta. "Non so perché Urano e Nettuno non abbiano più gli anelli", dice Crida. "Abbiamo qualche idea, ma nulla di davvero convincente. Alcuni possono vederla come una debolezza del nostro meccanismo, perché in effetti, dove sono gli anelli adesso? Ma credo che possiamo trovare buone ragioni per la scomparsa degli anelli, e i satelliti sono la prova indiziaria della loro esistenza".



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Fonte
http://www.lescienze.it/news/2012/1...








 

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