Lune grandi come la nostra si formano intorno ai pianeti extrasolari? I risultati delle nuove simulazioni

Credito: CharlVera, Pixabay, ID: 6980832

Col tempo abbiamo capito che la Luna si è rivelata molto importante per lo sviluppo della vita sulla Terra. La Luna, per esempio, ha un ruolo nella durata del giorno e produce le maree oceaniche, processi che a loro volta hanno una forte influenza su diversi importanti cicli biologici. E se i satelliti naturali come la nostra Luna fossero importanti anche per la vita su altri pianeti extraterrestri?

Solo alcuni pianeti possono vantare lune grandi

È la domanda che si è fatta Miki Nakajima, un’assistente professoressa di scienze della terra e dell’ambiente dell’Università di Rochester. La ricercatrice ha pubblicato un nuovo studio su Nature Communications con l’aiuto dei colleghi dell’Università dell’Arizona e dell’Istituto di Tecnologia di Tokyo.
La ricercatrice è giunta alla conclusione che solo alcuni tipi di pianeti sembrano poter contare sulla formazione di una luna come la nostra, una abbastanza grande rispetto alla media.

Le esolune

Secondo la Nakajima comprendere la formazione delle lune è importante quando si cercano i pianeti simili alla Terra, quelli potenzialmente adatti per l’esistenza della vita. Le cosiddette “esolune”, ossia lune che orbitano intorno a pianeti oltre il sistema solare, sono in realtà ancora abbastanza fantomatiche. Diversi studi hanno annunciato la scoperta di lune orbitanti intorno a esopianeti già individuati ma in realtà le conferme poi non sono mai arrivate. L’individuazione delle lune, naturalmente, risulta molto più difficile rispetto a quella dei pianeti.

Simulazioni di impatto al computer

La ricercatrice ha realizzato delle simulazioni di impatto al computer tra ipotetici pianeti rocciosi, simili alla nostra Terra, e altrettanto ipotetici pianeti ghiacciati di masse variabili. Questo perché si crede che la nostra Luna si sia formata tramite un impatto diversi miliardi di anni fa, impatto che ha prodotto un disco di materiali che poi è andato a formare la Luna.
I risultati delle simulazioni suggeriscono che gli impatti tra pianeti rocciosi più massicci di almeno sei volte la Terra e i pianeti ghiacciati con una massa più grande di una massa terrestre producono dei dischi completamente vaporizzati. Si tratta di dischi di materiali che non possono formare grandi lune.

Dischi di vapore non possono formare lune come la nostra

In pratica, come spiega la Nakajima, se il pianeta è troppo massiccio, i dischi che si formano a seguito di un impatto con un grande corpo che ha una massa più grande di quella della Terra producono dei dischi di materiali vaporizzati che producono delle lune “liquide”. Nelle simulazioni questo tipo di lune poi cadeva sul pianeta molto velocemente.
Negli impatti con pianeti meno massicci, invece, il disco risultava vaporizzato solo parzialmente e le lune potevano formarsi.
“Di conseguenza, concludiamo che un disco completamente di vapore non è in grado di formare lune di dimensioni frazionarie”, spiega la ricercatrice. Si tratta di informazioni che potrebbero essere utili nella ricerca di coppie di pianeti-lune simili alla coppia Terra-Luna.

Note e approfondimenti

  1. Large planets may not form fractionally large moons | Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-022-28063-8)

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