Una super-Terra potrebbe essersi schiantata su Giove

Posted on agosto 23, 2010

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Giove potrebbe essersi assicurato la sua attuale posizione nel Sistema Solare distruggendo un altro pianeta, almeno in base a quello che suggeriscono delle  nuove simulazioni al computer.

Questa tesi potrebbe spiegare perché il pianeta ha un nucleo relativamente piccolo e dipinge un quadro raccapricciante del Sistema Solare primordiale, dove le “super-Terre” sono state spente prima che potessero diventare giganti gassosi.

Giove e Saturno si pensa che abbiano iniziato la vita come mondi rocciosi con la massa di almeno un paio di Terre. La loro gravità poi ha attirato la nebulosa di gas conferendoli delle atmosfere molto dense.

In questo quadro, tutti i giganti gassosi dovrebbero avere nuclei pressappoco della stessa dimensione. Tuttavia, le misure di gravità basate sul nucleo suggerirebbero che Giove pesa solo da due a 10 masse terrestri,  mentre Saturno dalle 15 alle 30.

Nuove simulazioni compiute da Shu Lin Li dell’Università di Pechino in Cina, e colleghi, spiegherebbe il motivo. Gli scienziati hanno calcolato che cosa accadrebbe quando una super-Terra di 10 masse terrestre si schianta su un gigante gassoso. Il corpo roccioso verrebbe appiattito come una frittella dopo aver colpito l’atmosfera del gigante gassoso, per poi finire sul nucleo circa mezz’ora dopo. L’energia della collisione potrebbe avere vaporizzato gran parte del nucleo.

Questi elementi pesanti vaporizzati si sarebbero poi miscelati con l’idrogeno e l’elio dell’atmosfera del gigante gassoso, lasciando solo una frazione del nucleo originale. Questo potrebbe spiegare perché il nucleo di Giove è così piccolo ma anche perché l’atmosfera è più ricca di elementi pesanti rispetto al Sole, la cui composizione è pensata come riflesso della nebulosa che diede origine ai pianeti del Sistema Solare (arxiv.org / abs/1007.4722).

La super-Terra potrebbe essere diventata un gigante gassoso se un giorno, se non fosse entrata in collisione con Giove, dice il co-autore Douglas Lin presso la University of California, Santa Cruz.

“Potrebbe essere stata benissimo in procinto di diventare un gigante gassoso, ma ha perso la gara, venendo inghiottita”, ha detto.

Saturno ha una simile sovrabbondanza di elementi pesanti nella sua atmosfera. Il gruppo sostiene che questo potrebbe essere a causa di impatti con oggetti rocciosi più piccoli della Terra che si sono rallentati e disintegrati prima che potessero raggiungere il nucleo di Saturno. Le simulazioni del team suggerirebbero che questo avrebbe lasciato intatto il nucleo, e aggiunto alla sua massa frammenti piovuti su di esso dalla super-Terra

“E’ una interessante spiegazione del perché si ha grande varietà di masse di base nei pianeti giganti,
E ‘un contributo molto utile”, spiega William Hubbard della University of Arizona a Tucson.

David Stevenson, del California Institute of Technology di Pasadena dice che: “Siamo ben disposti a spiegare la differenza di dimensione del nucleo”. Ma secondo il suo parere non è sufficiente.
L’arricchimento di elementi pesanti di Giove, come anche per Saturno, potrebbe essere dovuti a numerosi impatti con oggetti molto più piccoli.

Il nuovo lavoro aggiunge nuove prove alla tesi che vorrebbero un Sistema Solare primordiale violento e caotico, forse con cinque dei suoi otto pianeti esistenti che hanno subito impatti con altri oggetti planetari non molto più piccoli. Queste collisioni giganti si ipotizza che avrebbero generato la Luna terrestre, spazzato via gli strati esterni di Mercurio, rimodellato dell’emisfero nord di Marte e inclinato Urano su un lato.
Tali impatti potrebbero aver concesso a Nettuno l’acquisizione di una Luna e rallentato velocità di rotazione di Venere.

Il nuovo lavoro rafforza anche l’idea che le possibili collisioni svolgono un ruolo importante nel determinare le proprietà dei pianeti. I pianeti che si formano in condizioni simili, come Giove e Saturno, potrebbero assumere proprietà molto diverse a causa di tali incidenti, secondo Hubbard.

Le collisioni gigante potrebbero  spiegare alcune delle diversità osservate non solo nel nostro Sistema Solare, ma in sistemi planetari attorno ad altre stelle.
“Penso che questo dovrebbe essere molto comune” dice Lin.

Impatti Alieni
Le collisioni giganti attorno ad altre stelle potrebbero spiegare la natura di alcuni dei più bizzarri pianeti visti finora. La dimensione di massa misurata di alcuni pianeti extrasolari indicherebbe che hanno atmosfere relativamente gracili ma nuclei estremamente massicci. Il nucleo di Corot-13b, scoperto di recente per esempio, sembra possedere la massa di almeno 140 Terre (arxiv.org/abs/1007.5481).

Nel 2006, Masahiro Ikoma presso l’Istituto di Tecnologia di Tokyo in Giappone, e colleghi, ha suggerito che un scontro tra giganti gassosi potrebbe far esplosione gran parte degli stessi giganti gassosi, fondendo i loro nuclei. Questo processo potrebbe aver creato Corot-13b, così come un altro pianeta dal nucleo pesante chiamato HD 149026b.

Le collisioni giganti potrebbero avere influenzato anche altri esopianeti e le loro orbite: i pianeti, seguirebbero percorsi circolari alla nascita, ma alcuni hanno orbite molto allungate. “Gli scienziati hanno appena iniziato a rendersi conto di questo…” ha affermato Douglas Lin presso l’Università di California, Santa Cruz.

Adattamento e traduzione a cura di Arthur McPaul

Fonte: http://www.newscientist.com/article/mg20727733.600-jupiter-swallowed-a-superearth.html

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