Questo diagramma suggerisce come si sarebbe potuto formare l'oggetto Kuiper Belt 2014 MU69, soprannominato Ultima Thule.
(Immagine: © James Tuttle Keane / NASA / JHUAPL / SwRI)
Una visione ravvicinata di un fossile ultra-distante aiuta a rispondere alle domande sulla formazione dei pianeti in tutto l'universo.
La sonda New Horizons della NASA ha ronzato l'oggetto esterno del sistema solare nelle prime ore del mattino di Capodanno, facendo il primo sorvolo di un oggetto così primitivo. Poiché il 2014 MU69 è rimasto praticamente intatto dalla nascita del sistema solare 4,5 miliardi di anni fa, può rivelare nuovi dettagli su quell'epoca. Già le prime foto sconcertanti stanno aiutando a dimostrare i modelli del primo sistema solare.
Il primo obiettivo di New Horizons, Plutone, funge da guardiano della Cintura di Kuiper, la fascia di rocce ghiacciate che circonda il sistema solare. MU69 si trova nella regione più densamente popolata della cintura, tra gli altri oggetti classici freddi che non sono stati disturbati dalla loro nascita miliardi di anni fa. [Flyby di Ultima Thule di New Horizons: copertura completa]
"Abbiamo scelto un oggetto classico freddo per una regione molto specifica, perché è lì che stavano andando le prove", ha detto a Space.com Alan Stern, il principale investigatore di New Horizons e uno scienziato planetario del Southwest Research Institute (SwRI) in Colorado. Stern disse che una missione come New Horizons era il modo più diretto per ottenere informazioni sull'alba del sistema solare.
Nuovi orizzonti consegnati. Le immagini più recenti rilasciate ieri (2 gennaio) rivelano un oggetto a forma di pupazzo di neve con due lobi, uno circa tre volte più grande dell'altro. Durante una conferenza stampa, gli scienziati della missione dissero che l'unico modo per formare un tale oggetto era riunirsi a velocità molto basse - meno di 1 miglio o chilometro all'ora.
"Se ti sei scontrato con un'altra macchina a quelle velocità, potresti non preoccuparti nemmeno di compilare i moduli assicurativi", ha detto alla folla Jeff Moore, co-investigatore di New Horizons dell'Ames Research Center della NASA in California.
Queste basse velocità di formazione aiutano a convalidare un modello recentemente proposto di formazione del sistema solare noto come accrescimento di ghiaia. Sotto quel modello, il gas e la polvere lasciati dalla formazione del sole si uniscono lentamente come piccoli oggetti, trascinati dalla gravità.
"È incredibilmente soddisfacente vederlo confermato dai dati", ha detto Stern a Space.com.
"Grande fisica"
Cercare di capire come si formano i pianeti è una sfida. Non possiamo riavvolgere il processo nel nostro sistema solare, quindi gli scienziati scrutano gli asteroidi e gli oggetti della Cintura di Kuiper (KBO) che sono stati lasciati indietro dopo la formazione dei pianeti. Oggetti come questi probabilmente sono nati come frammenti di gas e polvere che sono stati uniti dalla gravità, in piccoli ammassi chiamati ciottoli. A differenza dei ciottoli nel tuo vialetto, tuttavia, i ciottoli del sistema solare possono essere grandi come massi giganti; l'idea è che siano più piccoli degli embrioni planetari conosciuti come planetesimi.
Scrutando altri sistemi planetari può aiutare gli scienziati a comprendere questo periodo nella storia del sistema solare, ma non molto. La nuvola di gas e polvere che nascono nuovi mondi li nasconde, nascondendoli in un sudario di materiale.
Quindi i ricercatori si affidano principalmente a modelli, programmi per computer che funzionano per simulare il processo di formazione del pianeta. Osservando i risultati dei sistemi planetari, i ricercatori possono farsi un'idea dei limiti alla base della loro formazione.
Nel 2012, una coppia di ricercatori svedesi ha proposto il modello di accrescimento del ciottolo, in contrasto con le teorie contemporanee che suggeriscono che gas e polvere si sono raccolti insieme per creare oggetti delle dimensioni di un chilometro. Il modello era imperfetto e nel 2015 il teorico Harold Levison di SwRI ha suggerito alcuni perfezionamenti. La teoria descriveva come quando gli oggetti crescevano da ciottoli delle dimensioni di un centimetro, i loro campi gravitazionali si spingevano e si tiravano l'uno verso l'altro. I gomiti avrebbero buttato fuori alcuni embrioni dal gas e dalla polvere, separandoli dal materiale di cui avevano bisogno per ingrandirsi, mentre quelli rimasti nel disco si riempivano di ciottoli per trasformarsi in pianeti.
Le immagini più recenti di MU69, che il team ha soprannominato Ultima Thule, sembrano dimostrare la teoria dell'accrescimento dei ciottoli, ha detto Levison. I due piccoli oggetti sul KBO hanno urtato a bassa velocità che suggeriscono un periodo di accrescimento relativamente calmo, quando pezzi di materiale si accumulano l'uno sull'altro, piuttosto che una nascita veloce e pericolosa. Levison, che non è un membro del team di New Horizons, è il principale investigatore per un'imminente missione in uno degli asteroidi attorno a Giove.
"La grande novità è la storia della crescita", ha detto a Space.com Cathy Olkin, vice scienziata del progetto New Horizons presso SwRI. Quell'immagine di come si sono formati gli oggetti del sistema solare è supportata dal fatto che i due lobi distinti dell'oggetto sono uniti da un collo stretto piuttosto che da uno spesso e ingombrante.
L'accrescimento di ghiaia potrebbe anche aiutare a spiegare perché MU69 non ha satelliti apparenti, nonostante il fatto che il team abbia previsto di trovare grandi rocce o lune in orbita negli anni e nei mesi precedenti il sorvolo.
"È davvero sorprendente che non vediamo nulla in orbita", ha detto Stern.
Secondo Levison, se la forma bilobata di MU69 fosse formata dall'accrescimento di ghiaia, il processo avrebbe espulso gli avanzi più piccoli che non si sono accumulati abbastanza rapidamente sul KBO, senza lasciare che i satelliti possano essere individuati da New Horizons.
Naturalmente, è ancora possibile che immagini più recenti e meglio risolte che verranno inviate sulla Terra nei prossimi giorni possano rivelare tali satelliti.
I risultati preliminari, tuttavia, sembrano rendere MU69 una pistola fumante per accrescimento di ghiaia, fornendo una corrispondenza osservativa a quella che la scorsa settimana era solo una teoria. Questa scoperta da sola ha importanti implicazioni scientifiche e il resto delle informazioni che New Horizons svelerà nei prossimi due anni farà sicuramente ancora più luce sul processo.
"Questa è una grande fisica, [come se fosse] un rivelatore di particelle e proprio ora abbiamo trovato il modello standard", ha detto Stern con un gran sorriso, riferendosi alla teoria delle particelle fondamentali e al modo in cui interagiscono.
"Penso che dovremmo essere nominati come missione per un premio Nobel", ha detto.
