Il primo sistema solare era più una ciambella che un obiettivo

Il primo sistema solare era più una ciambella che un obiettivo
Il primo sistema solare era più una ciambella che un obiettivo

Inizialmente il disco planetario del nostro sistema solare aveva più la forma di una ciambella che di un bersaglio come ai nostri tempi, rivela una nuova ricerca sui meteoriti di ferro.

I meteoriti di ferro sono resti dei nuclei metallici dei primi asteroidi del nostro sistema solare. I meteoriti di ferro contengono metalli refrattari, come l’iridio e il platino, che si sono formati vicino al Sole ma sono stati trasportati nel sistema solare esterno.

Il nuovo studio, condotto da scienziati dell’Università della California Los Angeles (UCLA) e del Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University, mostra che affinché ciò sia accaduto, il disco protoplanetario del nostro sistema solare doveva avere la forma di una ciambella perché i metalli refrattari non avrebbero potuto attraversare gli ampi spazi vuoti in un disco di anelli concentrici a forma di bersaglio.

L’articolo, pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences, suggerisce che i metalli refrattari si spostarono verso l’esterno mentre il disco protoplanetario si espandeva rapidamente e furono intrappolati nel sistema solare esterno da Giove.

I ricercatori sostengono che i metalli refrattari, che condensano ad alte temperature, come l’iridio e il platino, erano più abbondanti nei meteoriti formatisi nel disco esterno, freddo e lontano dal sole. Questi metalli dovrebbero essersi formati vicino al Sole, dove la temperatura era molto più alta. Esisteva un percorso che spostava questi metalli dal disco interno verso l’esterno?

La maggior parte dei meteoriti si è formata nei primi milioni di anni della storia del sistema solare. Alcuni meteoriti, chiamati condriti, sono conglomerati non fusi di grani e polvere rimasti dalla formazione dei pianeti. Altri meteoriti hanno sperimentato abbastanza calore da sciogliersi mentre si stavano formando i loro asteroidi genitori. Quando questi asteroidi si sciolsero, la parte silicatica e quella metallica si separarono a causa della loro differenza di densità, in modo simile a come l’acqua e il petrolio non si mescolano.

Oggi la maggior parte degli asteroidi si trova in una spessa fascia tra Marte e Giove. Gli scienziati ritengono che la gravità di Giove abbia alterato il percorso di questi asteroidi, provocandone la collisione tra loro e la disgregazione. Quando frammenti di questi asteroidi cadono sulla Terra e vengono recuperati, vengono chiamati meteoriti.

I meteoriti di ferro provengono dai nuclei metallici dei primi asteroidi, più antichi di qualsiasi altra roccia o oggetto celeste del nostro sistema solare. I ferri contengono isotopi di molibdeno che puntano a molte posizioni diverse in tutto il disco protoplanetario in cui si sono formati questi meteoriti. Ciò consente agli scienziati di scoprire quale fosse la composizione chimica del disco nella sua infanzia.

Precedenti ricerche con l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Cile hanno trovato molti dischi attorno ad altre stelle che assomigliano ad anelli concentrici, come un bersaglio per le freccette. Gli anelli di questi dischi planetari, come HL Tau, sono separati da spazi fisici, quindi questo tipo di disco non potrebbe fornire un percorso per trasportare questi metalli refrattari dal disco interno all’esterno.

Il nuovo studio sostiene che il nostro disco solare probabilmente all’inizio non aveva una struttura ad anello. Invece, il nostro disco planetario assomigliava più a una ciambella e gli asteroidi con grani metallici ricchi di iridio e platino migravano verso il disco esterno mentre si espandeva rapidamente.

Ma ciò ha posto i ricercatori di fronte a un altro enigma. Dopo che il disco si è espanso, la gravità avrebbe dovuto riportare questi metalli verso il sole. Ma ciò non è avvenuto.

“Una volta che Giove si è formato, molto probabilmente ha aperto un varco fisico che ha intrappolato i metalli iridio e platino nel disco esterno e ha impedito loro di cadere verso il sole”, ha affermato il primo autore Bidong Zhang, scienziato planetario dell’UCLA. “Questi metalli furono successivamente incorporati negli asteroidi che si formarono nel disco esterno. Questo spiega perché i meteoriti formati nel disco esterno (condriti carboniose e meteoriti ferrosi di tipo carbonioso) hanno contenuti di iridio e platino molto più elevati rispetto ai loro simili sul disco interno.

Zhang e i suoi collaboratori avevano precedentemente utilizzato meteoriti di ferro per ricostruire come fosse distribuita l’acqua nel disco protoplanetario.

“I meteoriti di ferro sono gemme nascoste. Più impariamo sui meteoriti di ferro, più sveliamo il mistero della nascita del nostro sistema solare”, ha detto Zhang.

 
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