Quando Marte e Giove emigrarono nelle loro orbite attuali circa 4 miliardi di anni fa, lasciarono cicatrici nella cintura degli asteroidi che sono ancora visibili oggi.
Le prove sono state svelate in un nuovo articolo nel numero di questa settimana del diario Natura, dagli scienziati planetari David Minton e Renu Malhotra dell'Università dell'Arizona a Tucson.
La cintura degli asteroidi è nota da tempo per ospitare spazi vuoti, chiamati spazi Kirkwood, in posizioni distinte. Alcuni di questi vuoti corrispondono a zone instabili, dove l'influenza gravitazionale moderna di Giove e Saturno espelle asteroidi. Ma per la prima volta, Minton e Malhotra hanno notato che alcune liquidazioni non si adattano al conto.
"Quello che abbiamo scoperto è che molte regioni sono esaurite in asteroidi rispetto ad altre regioni, non solo nelle lacune di Kirkwood precedentemente note che sono spiegate dalle attuali orbite planetarie", ha scritto Minton in una e-mail. In un editoriale che accompagna il documento, l'autore Kevin Walsh ha aggiunto: "Qualitativamente, sembra che uno spazzaneve sia stato guidato attraverso la cintura principale degli asteroidi, espellendo gli asteroidi lungo la strada e rallentando fino a fermarsi sul bordo interno della cintura."
Walsh proviene dall'Osservatorio della Costa Azzurra in Francia. Nel suo Notizie e opinioni pezzo, spiega che i divari noti di Kirkwood, scoperti da Daniel Kirkwood nel 1867, "corrispondono alla posizione delle risonanze orbitali con Giove - cioè delle orbite i cui periodi sono rapporti interi del periodo orbitale di Giove". Ad esempio, se un asteroide orbitasse attorno al Sole tre volte per ogni volta che lo faceva Giove, sarebbe in risonanza orbitale 3: 1 con il pianeta, scrisse. Gli oggetti in risonanza con un pianeta gigante hanno orbite intrinsecamente instabili e possono essere espulsi dal sistema solare. Quando i pianeti migrarono, gli astronomi ritengono che anche gli oggetti in risonanza cambino, colpendo diverse parti della cintura di asteroidi in momenti diversi.
"Pertanto, se nulla ha completamente rimodellato la cintura degli asteroidi da quando i pianeti si sono stabiliti nelle loro orbite attuali, le firme della migrazione orbitale planetaria passata potrebbero ancora rimanere", ha scritto Walsh. Ed è esattamente quello che cercavano Minton e Malhotra.
La cintura di asteroidi ha facilmente rinunciato ai suoi segreti, mostrando le prove persistenti di biliardo planetario sul bordo interno della cintura di asteroidi e sul bordo esterno di ogni spazio Kirkwood. La nuova scoperta, basata su modelli computerizzati, fornisce un ulteriore supporto alla teoria secondo cui i pianeti giganti - Giove, Saturno, Urano e Nettuno - si formarono due volte più vicini al sole di adesso e in una configurazione più stretta, e si spostarono lentamente verso l'esterno.
"L'orbita di Plutone e altri oggetti della cintura di Kuiper intrappolati in [orbite che risuonano] con Nettuno può essere spiegata dalla migrazione verso l'esterno di Nettuno", scrivono Minton e Malhotra nel nuovo studio. "Lo scambio di momento angolare tra i planetesimi e i quattro pianeti giganti ha causato la migrazione orbitale dei pianeti giganti fino all'esaurimento del disco planetesimale esterno". I planetesimi sono oggetti rocciosi e ghiacciati lasciati dalla formazione del pianeta.
"Durante la migrazione di Giove e Saturno", continuano gli autori, hanno provocato il caos sulla giovane fascia di asteroidi, "eccitanti asteroidi nelle orbite terrestri di attraversamento del pianeta, riducendo in tal modo notevolmente la popolazione della fascia di asteroidi e forse causando anche un bombardamento tardivo e intenso nel solare interno Sistema."
Si propone che il bombardamento tardivo sia avvenuto circa 3,9 miliardi di anni fa, o 600 milioni di anni dopo la nascita del Sistema Solare, e si ritiene che spieghi molti dei più antichi crateri della Luna. Walsh ha detto che un ragionevole passo successivo, per corroborare la teoria sulle radure appena descritte nella cintura di asteroidi, è collegarle cronologicamente al bombardamento.
CAPITOLO FOTO PRINCIPALE: rappresentazione dell'artista della cintura di asteroidi tra Marte e Giove. Credito: David Minton e Renu Malhotra
Fonte: natura
