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PLANETOLOGIA/ Il difficile e nebuloso cammino per diventare Pianeta

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Elaborazione grafica di Kepler-62f, una superTerra a 1200 anni luce da noi, nella costellazione della Lira (credit: NASA Ames/JPL-Caltech)  Elaborazione grafica di Kepler-62f, una superTerra a 1200 anni luce da noi, nella costellazione della Lira (credit: NASA Ames/JPL-Caltech)

Accade spesso nella ricerca scientifica che modelli e teorie che sembravano consolidate e soddisfacenti, a seguito di nuove osservazioni e scoperte richiedano di essere riformulate e riviste, a volte anche radicalmente. E nella fase intermedia, quando la vecchia teoria inizia ad essere messa in crisi e la nuova ancora non riesce a imporsi, regna un clima di incertezza e di confusione non sempre facile da dominare. C’è chi parla addirittura di caos, come fa Ann Finkbeiner in un recente articolo su Nature dove descrive la situazione che si è creata per le teorie che spiegano la formazione dei sistemi planetari. Ripercorriamo la sua analisi.

Verso la metà degli anni ’90 del secolo scorso, c’era una teoria brillante che utilizzava pochi principi basilari di fisica e di chimica per rispondere alle principali domande sul nostro Sistema Solare: perché i pianeti orbitano attorno al Sole tutti nello stesso verso? Perché le loro orbite sono quasi circolari e giacciono sul piano equatoriale della stella o in piani vicini? Perché i quattro pianeti interni (Mercurio , Venere, Terra, Marte) sono piccoli, densi e fatti principalmente di rocce e ferro, mentre quelli esterni (Giove. Saturno, Urano, Nettuno) sono enormi, gassosi e fatti per lo più di idrogeno e elio?

La teoria prevedeva un modello standard di formazione dei pianeti, detto modello dell'accrescimento del nucleo (core accretion model): si inizia con la contrazione del gas interstellare per formare, sotto l’effetto della gravità, un nebuloso disco rotante con un denso nucleo centrale dove temperatura e pressione aumentano fino a livelli tali da innescare la reazione termonucleare che accende la stella (per il nostro Sole ciò è accaduto circa 4,6 miliardi di anni fa). Gli elementi pesanti presenti nel disco condensano formando dei grumi che nella parte più interna del disco contengono materiali con alto punto di fusione, come rocce e ferro, mentre nella parte più esterna contengono sostanze ghiacciate come acqua, metano e ammoniaca. Da questi grumi hanno origine i cosiddetti planetesimi che continuano ad aggregare materiale e a crescere fino ad assumere la struttura e il movimento dei pianeti che conosciamo, con tutte le loro differenze e specificità.



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