Astronomia senza telescopio: il modo migliore per costruire un sistema solare

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Quando si considera come si è formato il sistema solare, ci sono una serie di problemi con l'idea dei pianeti che si uniscono semplicemente da un disco di accrescimento rotante. Il modello Nice (e OK, è pronunciato "nipote" - come nella città francese) offre una soluzione migliore.

Nel tradizionale modello a nebulosa solare Kant / Laplace hai un disco protoplanetario rotante all'interno del quale oggetti vagamente associati si accumulano in planetesimi, che diventano quindi centri di massa gravitazionalmente potenti in grado di liberare la loro orbita e pianeta voilà!

Si è generalmente d'accordo ora sul fatto che questo non può funzionare poiché un pianeta planetario in crescita, nel processo di interazione costante con il materiale del disco protoplanetario, farà decadere progressivamente l'orbita in modo che si muova a spirale verso l'interno, potenzialmente schiantandosi contro il Sole a meno che non possa cancellare un orbita prima che abbia perso troppo momento angolare.

La soluzione di Nizza è accettare che la maggior parte dei pianeti si sia probabilmente formata in diverse regioni in cui orbitano ora. È probabile che gli attuali pianeti rocciosi del nostro sistema solare si siano formati un po 'più avanti e si siano spostati verso l'interno a causa delle interazioni con il materiale del disco protoplanetario nelle primissime fasi della formazione del sistema solare.

È probabile che entro 100 milioni di anni dall'accensione del Sole, un gran numero di protopianeti rocciosi, in orbite eccentriche e caotiche, si siano scontrati - seguiti dalla migrazione interiore degli ultimi quattro pianeti rimasti in piedi mentre perdevano il momento angolare per il persistente gas e polvere del disco interno. Quest'ultima fase potrebbe averli stabilizzati nelle orbite quasi circolari, e solo marginalmente eccentriche, che vediamo oggi.

Nel frattempo, i giganti gassosi si stavano formando oltre la "linea del gelo", dove faceva abbastanza freddo da formarsi ghiaccioli. Da acqua, metano e CO2 erano molto più abbondanti del ferro, del nichel o del silicio - i nuclei planetari ghiacciati crescevano rapidamente e si ingrandivano, raggiungendo una scala in cui la loro gravità era abbastanza potente da trattenere l'idrogeno e l'elio che erano anche presenti in abbondanza nel disco protoplanetario. Ciò ha permesso a questi pianeti di crescere fino a dimensioni enormi.

Giove probabilmente iniziò a formarsi in soli 3 milioni di anni dall'accensione solare, liberando rapidamente la sua orbita, impedendole di migrare ulteriormente verso l'interno. Il nucleo di ghiaccio di Saturno afferrò qualunque gas non fosse Giove - e Urano e Nettuno assorbirono la feccia. Si ritiene che Urano e Nettuno si siano formati molto più vicini al Sole di quanto non siano ora - e in ordine inverso, con Nettuno più vicino di Urano.

E poi, circa 500 milioni di anni dopo l'accensione solare, accadde qualcosa di straordinario. Giove e Saturno si stabilirono in una risonanza orbitale 2: 1 - il che significa che si allinearono negli stessi punti due volte per ogni orbita di Saturno. Ciò ha creato un impulso gravitazionale che ha cacciato Nettuno oltre Urano, in modo da penetrare in quella che allora era una Cintura di Kuiper più vicina e più densa.

Il risultato fu una raffica caotica di oggetti della Cintura di Kuiper, molti dei quali venivano lanciati verso l'esterno verso la nuvola di Oort o verso l'interno verso il sistema solare interno. Questi, insieme a una pioggia di asteroidi provenienti da una cintura di asteroidi interrotta gravitazionalmente, scatenarono il Bombardamento tardivo pesante che colpì il sistema solare interno per diverse centinaia di milioni di anni - la cui devastazione è ancora evidente oggi sulle superfici della Luna e di Mercurio.

Quindi, quando la polvere si è finalmente depositata circa 3,8 miliardi di anni fa e quando un nuovo giorno è sorto sulla terza roccia dal Sole - vita di voilà!

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