Il grande periodo di grande instabilità, scatenò il caos tra i pianeti. I giganti gassosi sfrecciavano nello spazio finché non si stabilirono nelle orbite che conosciamo oggi. Questo evento è avvenuto tra 60 e 100 milioni di anni dopo la nascita del Sistema Solare. Questa è la conclusione di un attento lavoro investigativo scientifico i cui risultati sono stati pubblicati il 16 aprile sulla rivista Science (rif.) e presentati all’Assemblea generale dell’Unione geologica europea a Vienna.
Gli scienziati ritengono che i pianeti in migrazione come Giove potrebbero aver portato alla formazione della Luna destabilizzando l’orbita di un protopianeta delle dimensioni di Marte chiamato Theia. Il fenomeno potrebbe aver provocato una collisione con la Terra lanciando detriti nello spazio che potrebbero aver formato la Luna.
Il periodo della grande instabilità
Grazie agli studi sulla composizione e sulla posizione di vari tipi di asteroidi e comete, gli scienziati sanno che la grande instabilità è avvenuta all’inizio della storia del Sistema Solare. Tuttavia, ci sono alcuni enigmi ancora da risolvere. Gli scienziati sono consapevoli che i pianeti che vediamo oggi, si sono formati attorno al Sole da un disco di gas e polvere. Tuttavia, alcuni di questi oggetti, vale a dire asteroidi e comete, sembrano costituiti da materiale che non era presente nel disco.
Il materiale non avrebbe dovuto essere presente nelle posizioni in cui si trovano attualmente quegli oggetti. Avrebbe più senso che questi oggetti si siano formati più vicino al Sole prima di essere sparsi più lontano. Se Giove e gli altri pianeti giganti fossero migrati dal luogo in cui si sono formati, avrebbero potuto farlo anche gli asteroidi e le comete.
Nel giovane sistema solare, i quattro pianeti giganti gassosi, Giove, Saturno, Urano e Nettuno erano più vicini. Nel corso del tempo, le interazioni gravitazionali portarono Saturno, Urano e Nettuno a migrare verso l’esterno. Nel frattempo, Giove è migrato verso l’interno, dove gli scienziati pensano che fosse, a sua volta, in grado di destabilizzare i corpi del sistema solare interno.
Il Modello Nizza
“L’idea di questa instabilità orbitale è ormai ben radicata nella comunità planetaria. Tuttavia il momento in cui si è verificata questa instabilità è ancora oggetto di dibattito”, ha detto la scienziata planetaria Chrysa Avdellidou dell’Università di Leicester. Gli scienziati chiamano la teoria alla base di questa instabilità orbitale il modello Nizza. Inizialmente, quegli scienziati pensavano che questa instabilità fosse avvenuta tra 500 e 800 milioni di anni dopo la nascita del Sistema Solare.
Se fosse vero, sarebbe coinciso con un altro evento noto come bombardamento tardivo pesante. In questo periodo i pianeti interni sarebbero stati colpiti da comete, spostate dalle loro orbite, grazie alla migrazione dei giganti gassosi. Tuttavia le prove hanno portato gli scienziati dalla parte opposta, ipotizzando che l’instabilità si sia verificata non più tardi di 100 milioni di anni. Più o meno quando Giove avrebbe accumulato i suoi asteroidi troiani nei suoi punti di Lagrange L4 e L5.
“Le persone sembrano concordare sul fatto che l’instabilità simile al Modello di Nizza probabilmente si è verificata meno di 100 milioni di anni dopo l’inizio del sistema solare. Ma stanno emergendo alcuni campi diversi”, ha affermato Kevin Walsh del South-west Research Institute di Boulder. Una parte ipotizza che l’instabilità si sarebbe verificata molto rapidamente. L’altro pensa che sia avvenuto più tardi, dopo circa 60 milioni di anni.
La traccia della condrite enstatite EL
Il team si è concentrato su un tipo di meteorite chiamato condrite enstatite EL, che ha una bassa abbondanza di ferro ed è molto simile al materiale che ha formato la Terra. Ciò dice agli scienziati che la Terra e le condriti EL probabilmente si sono condensate dalla stessa parte del disco di formazione del pianeta. Ma, il corpo genitore della condrite EL, non sembra più essere vicino a noi. In effetti, le osservazioni astronomiche effettuate dai telescopi hanno collegato, questi meteoriti alla famiglia di asteroidi Athor, nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove.
Per fare un esempio, la famiglia Athor e le condriti EL, una volta facevano parte di un grande asteroide che venne distrutto in una collisione circa 3 miliardi di anni fa, un evento non correlato alla grande instabilità. Qualcosa ha disperso il capostipite della famiglia Athor nella fascia degli asteroidi. Quel qualcosa, dice il team, è l’instabilità creata da Giove. Le condriti EL costituiscono quindi i cronometri perfetti per questo evento perché dovrebbero contenere una chiara registrazione di ciò che sarebbe accaduto.
“In particolare, la storia termica dei meteoriti EL racconta una storia ricca, limitando sia le dimensioni del corpo genitore originale sia il tempo necessario per raffreddarsi prima di rompersi”, ha detto Walsh. Utilizzando simulazioni dinamiche, il team di Avdellidou è stato in grado di modellare i diversi scenari che coinvolgono Giove in migrazione. Le simulazioni hanno concluso che Giove avrebbe potuto disperdere il progenitore Athor nell’asteroide già 60 milioni di anni dopo la nascita del Sistema Solare. Insieme ai dati sugli asteroidi troiani di Giove, gli scienziati possono ora affermare che la grande instabilità ebbe luogo tra 60 e 100 milioni di anni.
Giove ha contribuito a formare la Luna ?
“Avdellidou ritiene in particolare che nel Modello di Nizza le orbite del pianeta gigante impazziscono per un breve periodo di 10 o 20 milioni di anni. Il momento ideale e forse l’unico per spostare gli asteroidi nella regione di questa specifica famiglia di asteroidi Athor”, ha detto Walsh. La cosa interessante, è che la collisione tra la Terra e Theia che formò la Luna avvenne in questo periodo di tempo.
“Sappiamo che c’è stata una gigantesca collisione sulla proto-Terra da parte di Theia, che aveva una composizione molto simile”, ha detto Avdellidou. “Dagli studi sui campioni provenienti dalla Luna ci sono stime sull’età, mentre altri colleghi hanno dimostrato che questa collisione potrebbe essere stata il risultato dell’instabilità di Giove”. Anche se non c’è modo di dimostrarlo. “Non abbiamo ancora la prova. Ma averla è qualcosa di difficile quando si tratta di eventi di 4,5 miliardi di anni fa”, ha detto Avdellidou. “Il nostro studio ha collocato questi eventi in un arco di tempo ristretto”, ha detto Avdellidou. Anche se potrebbe non essere possibile dimostrare in modo definitivo che Giove abbia avuto un ruolo nella formazione della Luna, le prove sono certamente suggestive.
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