Là dove si formano i pianeti

Grazie ad uno dei più potenti radiotelescopi al mondo si è riusciti a capire cosa succede all’interno dei dischi di gas e polveri che portano alla nascita dei pianeti

Conosciamo tante cose sul nostro sistema solare: come è fatto, quanto pianeti possiede, come sta evolvendo, ma conosciamo ancora molto poco circa le modalità che hanno permesso la nascita dei primi pianeti dai gas e dalle polveri che circondavano il nostro proto-Sole. E’ anche per questo motivo che si studiano con grande interesse le giovani stelle attorno alle quali stanno nascendo nuovi sistemi planetari. Quanto riusciamo a raccogliere da tali osservazioni serve anche per capire la nostra storia più remota. Ma come per la nascita delle persone anche la nascita dei sistemi planetari vede tappe intermedie.
Ci sono sistemi planetari che sono composti solo dalla stella madre e da polveri e gas (i più giovani), altri invece, dove le stelle sono circondati solo da pianeti, come il nostro (i più vecchi), ma esiste anche una classe particolare di sistemi solari in formazione che possiedono delle strutture dette “dischi di transizione”, dove c’è una sorprendente assenza di polvere nel centro, nella regione più vicina alla stella. Sono state proposte due motivazioni per spiegare queste misteriose situazioni. La prima è che i forti venti stellari e le intense radiazioni spazzerebbero via o distruggerebbero il materiale nei dintorni, oppure, alternativamente, alcuni giovani pianeti massicci durante il processo di formazione potrebbero aver eliminato la materia nella loro orbita intorno alla stella.

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Rappresentazione artistica di un disco di transizione intorno a una giovane stella. Crediti: Eso

La sensibilità e la capacità risolutiva senza paragoni dell’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hanno ora permesso ad un'equipe di astronomi, guidata da Nienke van der Marel dell'Osservatorio di Leiden nei Paesi Bassi, di mappare la distribuzione del gas e della polvere in quattro di questi dischi di transizione meglio di quanto sia finora stato possibile e questo ha permesso, per la prima volta, di scegliere tra le due possibilità di spiegazione delle lacune. Le nuove immagini mostrano notevoli quantità di gas all'interno di queste lacune e sorprendentemente, però, anche il gas mostrava una lacuna. Ciò è possibile solo nello scenario in cui pianeti massicci appena formati hanno spazzato via il gas durante la loro orbita, intrappolando le particelle di polvere fino a una distanza maggiore.

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Una parte del radiotelescopio Alma. Crediti: Alma

Sottolinea van der Marel. "Osservazioni precedenti avevano già dato un indizio della presenza di gas all'interno delle lacune di polvere, ma poichè Alma riesce a produrre un'immagine del materiale dell'interno disco, in dettaglio più fine di quanto fosse possibile finora, possiamo scartare lo scenario alternativo. Questi divari profondi indicano chiaramente la presenza di pianeti, di massa parecchie volte quella di Giove, che scavano gli anfratti mentre si muovono all'interno del disco".

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Veduta schematica di un disco di transizione intorno a una stella giovane

È importante sottolineare che queste osservazioni sono state condotte usando solo un decimo del potere risolutivo di Alma, poiché sono state eseguite mentre metà della schiera di antenne era ancora in costruzione sulla piana di Chajnantor nel nord del Cile. La detenzione diretta di un pianeta tuttavia, è appena alla portata degli strumenti attuali, mentre la nuova generazione di telescopi in costruzione, come l'E-ELT (European Extremely Large Telescope), sarà in grado di spingersi molto più in là. Alma sta indicandoci dove andare a guardare.

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Pubblicato da Meteo.it il 17 dicembre 2015

Redattore Scientifico - Luigi Bignami  

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