Prima che esistessero la Terra e gli altri pianeti del nostro sistema solare, il Sole potrebbe essere stato circondato da giganteschi anelli di polvere simili a quelli di Saturno, secondo un nuovo studio.
Quegli anelli di polvere potrebbero aver impedito alla Terra di diventare una “super-Terra”, un tipo di pianeta che è circa il doppio della Terra e fino a 10 volte la sua massa, secondo la NASA. Gli astronomi hanno scoperto super-Terre in orbita intorno al 30% delle stelle simili al Sole nella nostra galassia.
La presenza di super-Terre in così tanti altri sistemi solari ha lasciato agli astronomi alcune domande senza risposta: vale a dire, “se le super-Terre sono super comuni, perché non ne abbiamo una nel sistema solare?” ha affermato in una nota André Izidoro, astrofisico della Rice University di Houston, in Texas.
Per scoprirlo, Izidoro e i suoi colleghi hanno creato un modello di simulazione al computer della formazione del sistema solare, emerso dalle ceneri di una nuvola collassata di polvere e gas nota come nebulosa solare.
Le loro simulazioni suggerivano che i “dossi” di pressione, o regioni ad alta pressione di gas e polvere, avrebbero circondato il Sole appena nato. Queste aree di alta pressione probabilmente si sono verificate quando le particelle si sono spostate verso il Sole sotto la sua forte attrazione gravitazionale, si sono riscaldate e hanno rilasciato grandi quantità di gas vaporizzato.
Le simulazioni hanno mostrato che c’erano probabilmente tre aree distinte in cui le particelle solide si vaporizzavano in gas, chiamate “linee di sublimazione“. Nella linea più vicina al Sole, ovvero la zona più calda, il silicato solido si trasformava in gas; nella linea di mezzo, il ghiaccio si sarebbe riscaldato abbastanza da trasformarsi in gas; e nella linea più lontana, il monossido di carbonio è diventato un gas.
Particelle solide come polvere si sono in qualche modo speronate in questi “dossi” e hanno iniziato ad accumularsi, secondo quanto mostrato nelle simulazioni.
“L’effetto dell’urto di pressione raccoglie particelle di polvere, ed è per questo che vediamo anelli”, ha affermato nella dichiarazione il coautore Andrea Isella, professore associato di fisica e astronomia alla Rice University. Se questi dossi di pressione non fossero esistiti, il Sole avrebbe inghiottito rapidamente le particelle, senza lasciare semi per la crescita dei pianeti.
Con il tempo, il gas e la polvere che circondavano il Sole si sono raffreddati e le linee di sublimazione si sono avvicinate gradualmente al Sole. Questo processo ha permesso alla polvere di accumularsi in planetesimi, o semi di pianeti delle dimensioni di un asteroide, che potrebbero quindi unirsi per formare pianeti.
“Il nostro modello mostra che i dossi di pressione possono concentrare la polvere e i dossi di pressione in movimento possono fungere da fabbriche planetarie”, ha affermato Izidoro.
I dossi di pressione regolavano la quantità di materiale disponibile per formare i pianeti nel sistema solare interno, ha detto Izidoro nella dichiarazione.
Secondo le simulazioni, l’anello più vicino al Sole formava i pianeti del sistema solare interno: Mercurio, Venere, Terra e Marte. L’anello centrale sarebbe infine diventato i pianeti del sistema solare esterno, mentre l’anello più esterno formava le comete, gli asteroidi e altri piccoli corpi nella fascia di Kuiper, la regione oltre l’orbita di Nettuno.
Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che se avessero simulato la formazione ritardata dell’anello centrale, le super-Terre potrebbero essersi formate nel sistema solare.
“Quando si è formato l’urto di pressione, molta massa aveva già invaso il sistema interno ed era disponibile per creare super-Terre”, ha detto Izidoro. “Quindi il momento in cui si è formato questo urto di pressione medio potrebbe essere un aspetto chiave del sistema solare”.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Astronomy.
