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Gli scienziati hanno presentato un'unica teoria sulla formazione dei pianeti rocciosi

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Gli scienziati hanno sviluppato una nuova teoria della formazione dei pianeti rocciosi, che può spiegare l'origine delle cosiddette "super-Terre". Questa è classe esopianeti, che sono molte volte più massicce della Terra e sono il tipo più comune di pianeti nella galassia. Spiega anche perché le "super-Terre" all'interno dello stesso sistema planetario spesso sembrano sorprendentemente simili per dimensioni, come se ogni sistema fosse in grado di produrre solo un tipo di pianeta.

"Le nostre osservazioni di esopianeti sono aumentati nell'ultimo decennio ed è diventato chiaro che la teoria standard della formazione dei pianeti necessita di una revisione. Abbiamo bisogno di una teoria che possa spiegare contemporaneamente la formazione dei pianeti terrestri nel nostro sistema solare, così come l'origine di sistemi simili di super-Terre, molti dei quali sono di composizione rocciosa", affermano gli scienziati.

Formazione di pianeti rocciosi

I sistemi planetari iniziano i loro cicli di vita come grandi dischi di gas e polvere che si compattano in pochi milioni di anni circa. La maggior parte del gas si accumula nella stella al centro del sistema, mentre il materiale solido si fonde lentamente in asteroidi, comete, pianeti e lune.

Esistono due tipi di pianeti nel sistema solare: pianeti rocciosi più piccoli che sono più vicini il Solee giganti gassosi ricchi di acqua e idrogeno che sono più lontani dal Sole. In precedenza, questa separazione consentiva agli scienziati di ipotizzare che la formazione dei pianeti nel sistema solare fosse avvenuta in due diversi anelli disco protoplanetario: quello interno, dove si sono formati piccoli pianeti rocciosi, e quello esterno – per i pianeti ghiacciati più massicci.

Le Super-Terre sono più massicce della Terra. Alcuni di loro hanno persino un'atmosfera di idrogeno, che li rende quasi giganti gassosi. Inoltre, si trovano spesso in orbite vicine alle loro stelle, suggerendo che siano migrate verso la loro posizione attuale da punti più distanti. Gli scienziati hanno costruito un modello che “potrebbe spiegare le masse e le orbite delle super-Terre, ma ha previsto che fossero ricche di acqua. Recenti osservazioni, tuttavia, hanno dimostrato che la maggior parte delle super-Terre sono rocciose, come la Terra, anche se circondate da un'atmosfera di idrogeno. Quindi il modello non corrispondeva alla realtà.

Gli scienziati hanno studiato questi esopianeti e hanno fatto una scoperta insolita: sebbene esista un'ampia varietà di tipi di super-Terre, tutte all'interno dello stesso sistema planetario tendono ad essere simili per distanza orbitale, dimensioni, massa e altre caratteristiche chiave. "Essenzialmente, hai una fabbrica planetaria che sa solo come creare pianeti della stessa massa", affermano i ricercatori.

Gli scienziati hanno presentato un'unica teoria sulla formazione dei pianeti rocciosi

Quindi quale singolo processo potrebbe aver dato origine ai pianeti rocciosi nel nostro sistema solare, così come ai sistemi omogenei di super-Terre rocciose? La risposta potrebbe risiedere nella teoria della formazione dei quattro satelliti più grandi Giove (Io, Europa, Ganimede e Callisto). Gli scienziati ritengono che quando le particelle di polvere cosmica si trovano entro un certo intervallo di dimensioni, la forza che le attira verso Giove e la forza che le trasporta nel flusso di gas esterno si annullano a vicenda. Questo equilibrio di forze ha creato un anello di materiale che ha formato i solidi elementi costitutivi per la successiva formazione dei satelliti. La teoria suggerisce inoltre che i corpi cresceranno nell'anello fino a quando non saranno abbastanza grandi da scappare e quindi smetteranno di crescere.

Quindi gli scienziati presumono che il meccanismo di formazione dei pianeti attorno alle stelle sia in gran parte lo stesso. Nel caso planetario, una grande concentrazione di materiale roccioso duro si verifica in una stretta fascia del disco, dove le particelle si condensano per formare un ciottolo duro e roccioso. La nuova teoria identifica la banda come la probabile ubicazione di una "fabbrica planetaria" che potrebbe eventualmente creare più pianeti rocciosi della stessa dimensione, ed è supportata da simulazioni al computer.

La nuova teoria può spiegare diversi tipi di sistemi planetari da un unico punto di vista. Se l'anello roccioso contiene una grande massa, i pianeti crescono fino a migrare lontano dall'anello, risultando in un sistema di super-Terre simili. Se l'anello contiene poca massa, allora si forma un sistema molto più simile ai pianeti terrestri del nostro sistema solare.

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fontePhys
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