Credito d'immagine: NASA
I ricercatori del Southwest Research Institute credono di avere una teoria che potrebbe aiutare a spiegare perché ci sono così pochi oggetti nella cintura di Kuiper - una banda di oggetti al di fuori dell'orbita di Nettuno. Secondo le teorie su come si formano i sistemi planetari, ci dovrebbe essere 100 volte più materiale nella cintura di Kuiper di quanto gli astronomi abbiano osservato. I ricercatori ritengono che i giganti gassosi, incluso Nettuno, si siano formati più vicino al Sole e si siano lentamente allontanati nel tempo. Mentre Nettuno emigrava, avrebbe potuto spingere gli oggetti Kuiper fuori dal sistema solare.
Un nuovo studio condotto da ricercatori del Southwest Research Institute (SwRI) e dell'Osservatorio della Costa Azzurra fornisce una spiegazione per uno degli aspetti più misteriosi della popolazione di oggetti oltre Nettuno. In tal modo, offre uno sguardo unico nel disco proto-planetario da cui si sono formati i pianeti del Sistema Solare. I risultati saranno pubblicati nel numero di Nature del 27 novembre.
La cintura di Kuiper è una regione del Sistema Solare che si estende verso l'esterno dall'orbita di Nettuno, contenente miliardi di oggetti ghiacciati da chilometri a migliaia di chilometri. Fu scoperto nel 1992 e da allora sono stati catalogati quasi 1.000 oggetti. Alcuni di questi oggetti sono molto grandi: il più grande ha un diametro di oltre 1.000 chilometri.
Mentre gli astronomi hanno studiato questa struttura, si è scoperto un mistero. Come la maggior parte dei pianeti del Sistema Solare, si ritiene che i grandi oggetti della cintura di Kuiper siano stati formati da oggetti più piccoli che si sono uniti durante la collisione. Perché questo processo abbia funzionato nelle regioni lontane oltre Nettuno, la cintura di Kuiper dovrebbe contenere più di 10 volte la quantità di materiale rispetto alla Terra. Tuttavia, i sondaggi telescopici di questa regione mostrano che attualmente contiene circa un decimo della massa della Terra, o meno.
Per risolvere il puzzle, i ricercatori hanno cercato per diversi anni un modo per rimuovere più del 99 percento del materiale della cintura di Kuiper. Tuttavia, il dott. Harold Levison (SwRI) e il dott. Alessandro Morbidelli (Osservatorio della Costa Azzurra di Nizza, Francia) descrivono nel loro articolo "Formare la cintura di Kuiper mediante il trasporto esteriore di oggetti durante la migrazione di Nettuno", che la cintura di Kuiper potrebbe non aver perso molto peso.
"Il problema dell'esaurimento di massa è rimasto nella nostra gola per un po 'di tempo", afferma Levison, uno scienziato del personale del dipartimento di studi spaziali Swri. "Sembra che potremmo finalmente avere una possibile risposta."
Levison e Morbidelli sostengono che il disco proto-planetario da cui si sono formati i pianeti, gli asteroidi e le comete aveva un margine finora imprevisto nella posizione attuale di Nettuno, che è a 30 unità astronomiche (UA, la distanza media tra il Sole e la Terra) e che la regione ora occupata dalla fascia di Kuiper era vuota. Tutti gli oggetti della cintura di Kuiper che vediamo oltre Nettuno si formarono molto più vicini al Sole e furono trasportati verso l'esterno durante le fasi finali della formazione del pianeta.
I ricercatori hanno saputo per 20 anni che le orbite dei pianeti giganti si muovevano mentre si formavano. In particolare, Urano e Nettuno si formarono più vicini al Sole e migrarono verso l'esterno. Levison e Morbidelli mostrano che Nettuno avrebbe potuto spingere verso l'esterno tutti gli oggetti della cintura di Kuiper osservati mentre migrava.
"Non abbiamo davvero risolto il problema dell'esaurimento di massa, l'abbiamo aggirato", afferma Levison. "Secondo il nostro lavoro, il vuoto oltre Nettuno era probabilmente privo di oggetti".
Tuttavia, in questo modello, l'interno della regione a 30 UA conteneva materiale sufficiente per formare gli oggetti della cintura di Kuiper. I meccanismi impiegati da Nettuno per espellere la cintura di Kuiper hanno interessato solo una piccola parte degli oggetti. Questi sono diventati gli oggetti visti dagli astronomi; il resto fu disperso dal Sistema Solare da Nettuno. Questa nuova teoria spiega molte delle caratteristiche osservabili del Sistema Solare esterno, comprese le caratteristiche delle orbite degli oggetti della cintura di Kuiper e la posizione di Nettuno.
"Uno degli aspetti sconcertanti della migrazione di Nettuno è il motivo per cui si è fermato dove ha fatto", afferma Morbidelli. “Anche il nostro nuovo modello lo spiega. Nettuno emigrò fino a quando non colpì il bordo del disco proto-planetario, a quel punto si interruppe bruscamente. "
La NASA, la National Science Foundation e il Centre National de la Recherche Scientifique di Parigi hanno finanziato questa ricerca.
Fonte originale: Comunicato stampa SwRI
