13 Apr. 2011

 

Il nostro sistema solare è una rarità

 

Decisamente sorprendenti le conclusioni di un articolo di prossima pubblicazione su Astronomy & Astrophysics, a firma di Sean N. Raymond e Philip J. Armitage (University of Colorado, Boulder) e di altri ricercatori.
Considerando le caratteristiche fisico-dinamiche degli ormai numerosissimi sistemi planetari ad oggi scoperti, e simulando sulla base di ragionevoli supposizioni 152 possibili scenari evolutivi, il team della UC Boulder ha evidenziato che alcune caratteristiche del nostro sistema solare sono una vera rarità. In particolare il fatto di avere ben 4 pianeti di tipo roccioso, con la contemporanea presenza di 4 giganti gassosi, e il fatto di non avere un disco di polveri sparpagliato attorno al Sole nella regione interna del sistema stesso.
Dalle simulazioni effettuate è risultato evidente, se mai ce ne fosse ancora bisogno, che all'interno di un sistema planetario la presenza dei giganti gassosi è determinante nell'evoluzione dei pianeti di tipo roccioso. Questi ultimi si aggregano essenzialmente in prossimità della stella a partire dai materiali pesanti (silicati, ferro, nichel etc.) lasciati sul posto dalla radiazione stellare, che soffia via gran parte degli elementi più leggeri.
I giganti gassosi si accrescono invece oltre la cosiddetta "linea di congelamento", dove i composti dell'idrogeno e dell'ossigeno, nonché il metano e l'ammoniaca possono esistere allo stato solido (nel nostro sistema solare quella linea si trova a 2,7 ua dal Sole, nel mezzo della fascia degli asteroidi).
Come molto spesso sembra accadere, c'è una fase nell'evoluzione dei sistemi planetari in cui i giganti gassosi, a seguito di reciproche interazioni gravitazionali, possono o migrare su orbite stabili, talvolta sensibilmente eccentriche, oppure finire con l'essere espulsi dal sistema cui appartengono. Se queste migrazioni avvengono prima che i pianeti rocciosi abbiano terminato la loro formazione (operazione che richiede 10-100 milioni di anni), le perturbazioni generate nelle regioni interne dei sistemi planetari sono più che sufficienti a inibire la formazione e la crescita dei "fratelli minori", gettando il caos fra i planetesimi in accrescimento.
Secondo Raymond e colleghi, solo il 40% dei sistemi riesce a generare più di un pianeta roccioso, il 20% ne ha giusto uno, mentre il restane 40% non ne ha proprio. Le simulazioni indicano inoltre che dove sono presenti uno o più pianeti rocciosi non manca, anche dopo di miliardi di anni, la presenza di abbondanti polveri derivanti da residue collisioni fra piccoli planetesimi, fenomeno che invece sembra essere quasi del tutto assente nel nostro sistema solare, fatta salva la presenza di quel modesto quantitativo di polvere interplanetaria che sta all'origine della luce zodiacale.
Fino a che punto queste differenze possono essere state fondamentali nella comparsa della vita?

 

by Michele Ferrara & Marcel Clemens

credit: University of Colorado, A&A