E se il nostro Sistema Solare avesse un'altra generazione di pianeti che si sono formati prima o accanto ai pianeti che abbiamo oggi? Un nuovo studio pubblicato su Nature Communications il 17 aprile 2018 presenta prove che affermano che è quello che è successo. I pianeti di prima generazione, o pianeta, sarebbero stati distrutti durante le collisioni nei primi giorni del Sistema Solare e gran parte dei detriti spazzati via nella formazione di nuovi corpi.
Questa non è una nuova teoria, ma un nuovo studio fornisce nuove prove a supporto.
Le prove sono nella forma di un meteorite che si è schiantato nel deserto nubiano del Sudan nel 2008. Il meteorite è noto come TC3 del 2008, o meteorite Almahata Sitta. All'interno del meteorite ci sono piccoli cristalli chiamati nanodiamanti che, secondo questo studio, potrebbero essersi formati solo nelle condizioni di alta pressione all'interno della crescita di un pianeta. Ciò contrasta con il pensiero precedente attorno a questi meteoriti, il che suggerisce che si sono formati a seguito di potenti onde d'urto create nelle collisioni tra i corpi dei genitori.
"Dimostriamo che questi grandi diamanti non possono essere il risultato di uno shock ma piuttosto di una crescita che ha avuto luogo all'interno di un pianeta". - studio coautore Philippe Gillet
I modelli di formazione planetaria mostrano che i pianeti terrestri sono formati dall'accrescimento di corpi più piccoli in corpi sempre più grandi. Segui il processo abbastanza a lungo e finisci con pianeti come la Terra. I corpi più piccoli che si uniscono sono in genere tra le dimensioni della Luna e di Marte. Ma è difficile trovare prove di questi corpi più piccoli.
Un tipo di meteorite unico e raro, chiamato ureilite, potrebbe fornire le prove a sostegno dei modelli, ed è quello che è caduto sulla Terra nel deserto della Nubia nel 2008. Si pensa che le ureiliti siano i resti di un pianeta perduto che si è formato in i primi 10 milioni di anni del Sistema Solare, e poi fu distrutto in una collisione.
Le uriliti sono diverse rispetto ad altri meteoriti pietrosi. Hanno una componente più alta di carbonio rispetto ad altri meteoriti, principalmente nella forma dei suddetti nanodiamondi. Ricercatori provenienti da Svizzera, Francia e Germania hanno esaminato i diamanti all'interno del TC3 del 2008 e hanno determinato che probabilmente si sono formati in un piccolo proto-pianeta circa 4,55 miliardi di anni fa.
Philippe Gillet, uno dei coautori dello studio, ha detto questo in un'intervista con Associated Press: "Dimostriamo che questi grandi diamanti non possono essere il risultato di uno shock ma piuttosto di una crescita che ha avuto luogo all'interno di un pianeta".
Secondo la ricerca presentata in questo articolo, questi nanodiamanti si sono formati a pressioni di 200.000 bar (2,9 milioni di psi). Ciò significa che il misterioso pianeta-genitore avrebbe dovuto essere grande quanto Mercurio o persino Marte.
La chiave dello studio è la dimensione dei nanodiamondi. I risultati del team mostrano la presenza di cristalli di diamante grandi quanto 100 micrometri. Sebbene i nanodiamanti siano stati segmentati da un processo chiamato grafitizzazione, il team è fiducioso che questi cristalli più grandi siano presenti. E avrebbero potuto essere formati solo da una crescita statica ad alta pressione all'interno di un pianeta. Un'onda d'urto di collisione non poteva averlo fatto.
Ma il corpo genitore del meteorite ureilite nello studio avrebbe dovuto essere soggetto a collisioni, altrimenti dove si trova? Nel caso di questo meteorite, una collisione e l'onda d'urto risultante hanno ancora giocato un ruolo.
Lo studio prosegue affermando che una collisione è avvenuta qualche tempo dopo la formazione del corpo del genitore. E questa collisione avrebbe prodotto l'onda d'urto che ha causato la grafitizzazione dei nanodiamondi.
L'evidenza chiave sta in quelle che sono chiamate immagini STEM (Microscopio elettronico a scansione ad alta angolazione del campo scuro anulare), come visto sopra. L'immagine è di due immagini in una, con quella a destra che rappresenta un ingrandimento di una parte dell'immagine a sinistra. A sinistra, le linee gialle tratteggiate indicano aree di cristalli di diamante separate da aree di grafite. Sulla destra è un ingrandimento del quadrato verde.
I percorsi di inclusione sono ciò che è importante qui. A destra, i percorsi di inclusione sono evidenziati con le linee arancioni. Indicano chiaramente le linee di inclusione che corrispondono tra segmenti di diamante adiacenti. Ma le linee di inclusione non sono presenti nella grafite interveniente. Nello studio, i ricercatori affermano che si tratta di "innegabili prove morfologiche che le inclusioni esistevano nel diamante prima che queste venissero spezzate in pezzi più piccoli mediante grafitizzazione".
Riassumendo, ciò supporta l'idea che un piccolo pianeta tra le dimensioni di Mercurio e Marte si sia formato nei primi 10 milioni di anni del Sistema Solare. All'interno di quel corpo, grandi nanodiamanti sono stati formati dalla crescita ad alta pressione. Alla fine, quel corpo genitore fu coinvolto in una collisione, che produsse un'onda d'urto. L'onda d'urto ha quindi causato la grafitizzazione dei nanodiamondi.
È una prova intrigante e si adatta a ciò che sappiamo della formazione e dell'evoluzione del nostro Sistema Solare.
fonti:
- Un grande corpo planetario dedotto da inclusioni di diamanti in un meteorite ureilite
- Studio: il diamante dal cielo potrebbe provenire da "pianeta perduto"
