Non è trascorso poi così tanto tempo affinché il sistema solare si stabilizzasse con la configurazione che oggi conosciamo. Lo dichiara uno studio condotto da ricercatori brasiliani pubblicato sulla rivista Icarus .
Fino a qualche anno fa la teoria dominante vedeva il sistema solare acquisire le caratteristiche che vediamo oggi dopo un lungo periodo di turbolenza durato 700 milioni di anni a seguito della formazione.
Ultimamente alcune ricerche hanno però proposto che il sistema solare abbia raggiunto la configurazione attuale durante i primi 100 milioni di anni. A rafforzare quest’ultimo approccio teorico è il nuovo studio condotto da Rafael Ribeiro de Sousa, l’autore principale.
“La grande quantità di dati acquisiti dall’osservazione dettagliata del Sistema Solare ci consente di definire con precisione le traiettorie dei molti corpi che orbitano attorno al Sole”, riferisce Ribeiro. “Questa struttura orbitale ci consente di scrivere la storia della formazione del Sistema Solare”.
Il sistema solare è infatti emerso da una grossa nuvola di gas di polveri che circondava vorticosamente il Sole 4,6 miliardi di anni fa. I pianeti più grandi si formarono in orbite più vicine al Sole con orbite più circolari di quanto lo sono adesso.
Come spiega Izidoro Ferreira da Costa, altro autore dello studio, i quattro pianeti giganti, Giove, Saturno, Urano e Nettuno, sono emersi in orbite più compatte: “I loro movimenti erano fortemente sincroni a causa di catene risonanti, con Giove che completava tre rivoluzioni attorno al Sole mentre Saturno ne completava due. Tutti i pianeti erano coinvolti in questa sincronicità prodotta dalla dinamica del disco di gas primordiale e dalla dinamica gravitazionale dei pianeti.”
Tuttavia la grossa popolazione di piccoli corpi di roccia e di ghiaccio, quelli che poi avrebbero formato i numerosi asteroidi e comete che abbiamo oggi in sistema solare, cominciò a disturbare l’equilibrio gravitazionale del disco planetesimale esterno. Ne conseguì un lungo periodo di caos nel corso del quale i pianeti giganti espellevano violentemente materia nello spazio.
Ciò provocò l’allontanamento di Plutone e dei suoi vicini ghiacciati nella cintura di Kuiper, regione dove si trovano ancora ora, mentre l’intero gruppo di pianeti si allontanò in orbite più distanti dal Sole.
In relazione all’interruzione della sincronicità e all’insorgenza di questa fase caotica, Ribeiro spiega ancora: “Fino a poco tempo fa era predominante l’ipotesi dell’instabilità tardiva. Gli incontri con le rocce lunari riportati dagli astronauti dell’Apollo suggerirono che furono creati da asteroidi e comete che si schiantarono contemporaneamente sulla superficie lunare”. Si tratta di una fase nota come “bombardamento tardivo e pesante”, una fase che coinvolse anche la luna e un’idea che ultimamente è caduta un po’ in disgrazia. Secondo Ribeiro , se questa fase si fosse verificata, la Terra sarebbe andata distrutta e così altri pianeti rocciosi o almeno le loro orbite sarebbero totalmente diverse da quelle che vediamo ora.
Sempre secondo lo scienziato, è stata l’interazione gravitazionale tra pianeti giganti e il disco planetesimale a produrre disturbi nel disco di gas, disturbi si sono provocati sotto forma di onde. Queste onde hanno prodotto dei sistemi planetari compatti e sincroni. Quando il gas si è poi esaurito, l’interazione tra i pianeti e il disco planetesimale deve aver messo fine alla sincronicità dando origine alla fase caotica.
Ribeiro spiega ancora: “Tenendo conto di tutto ciò, abbiamo scoperto che le condizioni semplicemente non esistevano per la distanza tra l’orbita di Nettuno e il confine interno del disco planetesimale affinché diventasse abbastanza grande da sostenere l’ipotesi di instabilità tardiva. È il principale contributo del nostro studio, che dimostra che l’instabilità si è verificata nei primi cento milioni di anni e che potrebbe essersi verificata, ad esempio, prima della formazione della Terra e della Luna”.
Approfondimenti
- Solar System acquired current configuration not long after its formation | AGÊNCIA FAPESP (IA)
- Dynamical evidence for an early giant planet instability – ScienceDirect (IA) (DOI: 10.1016/j.icarus.2019.113605)
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