Maggio 20, 2022

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Astrofisica: formazione planetaria “alternativa” – Scienziato

sapere Astrofisica

È così che possono formarsi i pianeti giganti

Saturno è uno dei quattro pianeti giganti del nostro sistema solare

Saturno è uno dei quattro pianeti giganti del nostro sistema solare

Credito: Getty Images/Science Image Library – Mark Garlick.

Alcuni pianeti giganti sono stati così lontani dalla loro stella che la loro formazione non può essere spiegata usando il modello classico. I ricercatori stanno ora trovando prove per un modello di formazione alternativo.

unOggi gli astronomi hanno un’idea chiara di come si siano formati i grandi pianeti gassosi Giove e Saturno nel nostro sistema solare: in primo luogo, grandi corpi rocciosi – chiamati pianeti minori – si sono scontrati e hanno formato il nucleo del futuro pianeta.

Questo ha quindi attirato grandi quantità di gas dall’ambiente circostante a causa della sua gravità. Ma con loro sorpresa, i ricercatori del cielo hanno scoperto pianeti giganti di molte stelle così lontani dalla loro stella che questo modello di accrescimento di base non funziona.

Un team internazionale di ricercatori è stato ora in grado di osservare direttamente per la prima volta la formazione di un tale pianeta.

Apparentemente il pianeta si è formato dall’implosione diretta di gas freddo e denso nel disco protoplanetario attorno alla sua giovane stella. Questo è ciò che hanno mostrato i giapponesi Telescopio Subaru Hawaii e immagini fornite dal telescopio spaziale.

Il luogo di origine del pianeta potrebbe essere altrove

Con questo che ha la prima prova che i pianeti giganti possono essere creati attraverso questa instabilità gravitazionale, Gli scienziati scrivono sulla rivista Nature Astronomy..

“Precedenti studi sulla formazione planetaria hanno utilizzato i dati di pianeti già sviluppati”, spiegano Thayne Currie, che lavora all’Osservatorio giapponese alle Hawaii, e colleghi. “Ma la posizione successiva di un pianeta non deve corrispondere a dove si è formato.”

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Pertanto è importante monitorare personalmente il processo di sviluppo. “Solo l’imaging diretto di protopianeti ancora incorporati in dischi di gas e polvere attorno a giovani stelle può darci la chiave per comprendere la formazione di grandi pianeti gassosi”.

Così i ricercatori guidati da Curie hanno diretto i due telescopi verso la giovane stella AB Aurigae, distante 520 anni luce, che era già nota per essere circondata da un disco protoplanetario. Con successo: le immagini ad alta risoluzione fornite dai dispositivi mostrano molte strutture elicoidali e densità multiple nel disco del gas.

Un pianeta gigante nove volte la massa di Giove

Quindi, il punto più visibile è il pianeta gigante, che ha una massa circa nove volte la massa di Giove, ma oltre è dieci volte più della sua stella.

Le immagini telescopiche di AB Aurigae mostrano due condensazioni aggiuntive nel disco, a 90 volte e 120 volte la distanza tra Giove e il Sole.

“Ciò significa che per la prima volta abbiamo prove dirette che tali pianeti giganti si formano effettivamente a grande distanza dalla loro stella”, hanno sottolineato Curie e colleghi, “e questo è in netto contrasto con le previsioni del modello di accrescimento del nucleo”. Poiché è così lontano dalla giovane stella, semplicemente non ci sono abbastanza piccoli pianeti per formare un nucleo planetario.

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Come si formano questi pianeti giganti a così grande distanza dalla loro stella? Fortunatamente, le osservazioni del team forniscono una risposta immediata a questa domanda: le spirali osservate nel disco sono esattamente ciò che i ricercatori si aspetterebbero da un processo di instabilità gravitazionale.

Nel processo, nel disco si formano condensazioni casuali che collassano in un pianeta sotto la sua stessa gravità. Nelle simulazioni al computer di questo processo, le strutture elicoidali formate sono esattamente come ha dimostrato il team di Curie. Le osservazioni del team forniscono per la prima volta prove dirette di questo scenario alternativo di formazione planetaria.

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