L'elaborazione del modello "Grand Tack" pare stia svelando i movimenti protoplanetari del giovanissimo Sistema Solare.
Giove, stabilì la sua posizione come quinto pianeta dal nostro Sistema Solare, dopo aver rotolato come una pietra, nella sua giovinezza.
Nel corso degli eoni, il pianeta gigante ha vagavato verso il centro del Sistema Solare e poi di nuovo indietro, molto più vicino a Marte, rispetto ad ora.
I viaggi del pianeta hanno influenzato profondamente il Sistema Solare, cambiando la natura della cintura degli asteroidi e rendendo Marte inferiore a quello che avrebbe dovuto essere.
Questi dati sono basati su un nuovo modello di Sistema Solare sviluppato da un team internazionale che include membri del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt.
I lavori sono stati segnalati in un documento su Nature pubblicati il 5 giugno 2011.
"Ci riferiamo al percorso di Giove come prevede il
modello Big Tack che abbiamo sviluppato, perché il tema in questo lavoro è la migrazione di Giove verso il Sole con il suo arresto, il suo dietro front e infine la migrazione di ritorno verso l'esterno", dice il primo autore Kevin Walsh, del Southwest Research Institute a Boulder, Colorado. "Questo cambiamento di direzione è come il corso che prende una barca a vela quando vira intorno ad una boa".
Secondo il nuovo modello, Giove si formò in una regione di spazio di circa tre volte e mezzo più lontano dal Sole rispetto alla Terra, (3,5 unità astronomiche). Poiché una grande quantità di gas ancora turbinava intorno al Sole di allora, il pianeta gigante fu preso dalla corrente del flusso di gas e cominció ad essere attirato verso il Sole. Giove lentamente si mosse a spirale verso l'interno fino ad una distanza costante di circa 1,5 unità astronomiche, circa dove è adesso posto Marte (che non si era ancora formato).
"Abbiamo teorizzato che Giove ha fermato la sua migrazione verso il Sole a causa di Saturno", spiega Avi Mandell, uno scienziato planetario del NASA Goddard e un co-autore del documento.
Gli altri co-autori sono Alessandro Morbidelli presso l'Osservatorio di La Côte d'Azur a Nizza, in Francia; Sean Raymond presso l'Osservatorio di Bordeaux in Francia, e David O'Brien alla scienza planetaria Institute di Tucson, in Arizona
Come Giove, Saturno fu attirato verso il Sole poco dopo la sua formazione e il modello afferma che una volta che i due pianeti giunsero abbastanza vicini l'un l'altro, i loro destini divennero permanentemente collegati.
A poco a poco, tutto il gas tra i due pianeti venne espulso, portando la loro spirale di morte fino al Sole, ad una battuta d'arresto con la conseguente inversione di direzione del loro moto. I due pianeti hanno viaggiato insieme verso l'esterno fino a quando Giove ha raggiunto la sua attuale posizione a 5,2 unità astronomiche e Saturno a circa 7 unità astronomiche. (Più tardi, altre forze spinsero Saturno oltre fino a 9,5 unità astronomiche, dove è oggi.)
Gli effetti di questi movimenti, che hanno impiegato da centinaia di migliaia a milioni di anni, sono stati straordinari.
"La migrazione di Giove risolve il mistero dei vuoti presenti nella Fascia degli asteroidi", ha detto Mandell.
Gli astronomi pensano che la cintura di asteroidi esiste perché la gravità di Giove ha impedito al materiale roccioso di unirsi per formare un pianeta.
Alcuni scienziati precedentemente avevano considerato la possibilità che Giove si fosse spostato vicino al Sole, ma questa teoria ha presentato un grosso problema: Giove avrebbe disperso il materiale nella Fascia degli asteroidi, tanto che non esisterebbe più.
"Per molto tempo, questa idea ha limitato le nostre teorie sulla formazione di Giove", spiega Walsh.
Piuttosto che Giove possa aver distrutto la cintura degli asteroidi mentre si muoveva verso il Sole, il modello Grand Tack prevede che abbia turbato gli oggetti presenti spingendo tutta la zona più lontano. "Il Processo di migrazione di Giove è stato lento", spiega Mandell" e mentre si avvicinava alla Fascia degli asteroidi, ha deviato gli oggetti presenti".
Allo stesso modo, mentre Giove si allontanò dal Sole, il pianeta spinse la Fascia di asteroidi di nuovo verso l'interno e nella sua posizione familiare tra le orbite moderne di Marte e Giove.
Giove quindi si spostó molto più lontano di quanto non lo fosse prima, nella regione dello spazio dove si trovano gli oggetti di ghiaccio. Il pianeta devió alcuni di questi oggetti di ghiaccio verso il Sole e nella cintura di asteroidi.
"Il risultato finale è che la cintura degli asteroidi rocciosi ha oggetti del Sistema Solare interno e oggetti ghiacciati dal Sistema Solare esterno", spiega Walsh.
"Il nostro modello posiziona il materiale giusto al posto giusto, come lo si vede oggi nella fascia degli asteroidi oggi".
Il tempo che Giove trascorse nel Sistema Solare interno causó un altro effetto importante: impedì a Marte di diventare più grande. "Il problema della scarsa dimensione di Marte è stato irrisolvibile nella formazione del nostro Sistema Solare", spiega Mandell. "E' stata la motivazione iniziale del team per lo sviluppo di un nuovo modello di formazione del Sistema Solare."
Poiché Marte si è formato più lontano di Venere e della Terra, aveva più materie prime per attingere e dovrebbe essere stato più grande di Venere e della Terra. Invece, è più piccolo. "Per gli scienziati planetari, ció è un controsenso," aggiunge Mandell.
Ma se, come suggerisce il modello Tack Grand, Giove ha trascorso un periodo nel Sistema Solare interno, avrebbe sparso del materiale a disposizione per la formazione dei pianeti.
Gran parte del materiale presente a circa 1 unità astronomica sarebbe stato disperso, privando Marte. La Terra e Venere, però, furno avvantaggiati.
"Con il modello Grand Tack, abbiamo effettivamente spiegato la formazione di Marte e nel farlo, abbiamo dovuto tener conto della fascia degli asteroidi", spiega Walsh.
"Con nostra sorpresa, la spiegazione del modello della fascia degli asteroidi è diventato uno dei più bei risultati e ci aiuta a comprendere la regione meglio di quanto abbiamo fatto prima."
Un altro vantaggio è che il nuovo modello mette Giove, Saturno e gli altri pianeti giganti in posizioni che si adattano molto bene con il "Modello di Nizza", una teoria relativamente recente che spiega i movimenti di questi grandi pianeti più nella storia pasata del Sstema Solare.
Il Grand Tack rende anche il nostro Sistema Solare molto simile agli altri sistemi planetari che sono stati trovati finora. In molti di questi casi, enormi pianeti gassosi giganti, chiamati "Gioviani caldi" sono posti molto vicino alla loro stella, molto più vicino di quanto lo sia Mercurio al Sole.
Per gli scienziati planetari, questa somiglianza è confortante.
"Sapere che i nostri pianeti si sono proprio spostati molto in passato, rende il nostro sistema più simile ai nostri vicini di quanto si pensasse in precedenza", spiega Walsh".
Adattamento e traduzione per l'Italiano a cura di Arthur McPaul
Giove, stabilì la sua posizione come quinto pianeta dal nostro Sistema Solare, dopo aver rotolato come una pietra, nella sua giovinezza.
Nel corso degli eoni, il pianeta gigante ha vagavato verso il centro del Sistema Solare e poi di nuovo indietro, molto più vicino a Marte, rispetto ad ora.
I viaggi del pianeta hanno influenzato profondamente il Sistema Solare, cambiando la natura della cintura degli asteroidi e rendendo Marte inferiore a quello che avrebbe dovuto essere.
Questi dati sono basati su un nuovo modello di Sistema Solare sviluppato da un team internazionale che include membri del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt.
I lavori sono stati segnalati in un documento su Nature pubblicati il 5 giugno 2011.
"Ci riferiamo al percorso di Giove come prevede il
modello Big Tack che abbiamo sviluppato, perché il tema in questo lavoro è la migrazione di Giove verso il Sole con il suo arresto, il suo dietro front e infine la migrazione di ritorno verso l'esterno", dice il primo autore Kevin Walsh, del Southwest Research Institute a Boulder, Colorado. "Questo cambiamento di direzione è come il corso che prende una barca a vela quando vira intorno ad una boa".
Secondo il nuovo modello, Giove si formò in una regione di spazio di circa tre volte e mezzo più lontano dal Sole rispetto alla Terra, (3,5 unità astronomiche). Poiché una grande quantità di gas ancora turbinava intorno al Sole di allora, il pianeta gigante fu preso dalla corrente del flusso di gas e cominció ad essere attirato verso il Sole. Giove lentamente si mosse a spirale verso l'interno fino ad una distanza costante di circa 1,5 unità astronomiche, circa dove è adesso posto Marte (che non si era ancora formato).
"Abbiamo teorizzato che Giove ha fermato la sua migrazione verso il Sole a causa di Saturno", spiega Avi Mandell, uno scienziato planetario del NASA Goddard e un co-autore del documento.
Gli altri co-autori sono Alessandro Morbidelli presso l'Osservatorio di La Côte d'Azur a Nizza, in Francia; Sean Raymond presso l'Osservatorio di Bordeaux in Francia, e David O'Brien alla scienza planetaria Institute di Tucson, in Arizona
Come Giove, Saturno fu attirato verso il Sole poco dopo la sua formazione e il modello afferma che una volta che i due pianeti giunsero abbastanza vicini l'un l'altro, i loro destini divennero permanentemente collegati.
A poco a poco, tutto il gas tra i due pianeti venne espulso, portando la loro spirale di morte fino al Sole, ad una battuta d'arresto con la conseguente inversione di direzione del loro moto. I due pianeti hanno viaggiato insieme verso l'esterno fino a quando Giove ha raggiunto la sua attuale posizione a 5,2 unità astronomiche e Saturno a circa 7 unità astronomiche. (Più tardi, altre forze spinsero Saturno oltre fino a 9,5 unità astronomiche, dove è oggi.)
Gli effetti di questi movimenti, che hanno impiegato da centinaia di migliaia a milioni di anni, sono stati straordinari.
"La migrazione di Giove risolve il mistero dei vuoti presenti nella Fascia degli asteroidi", ha detto Mandell.
Gli astronomi pensano che la cintura di asteroidi esiste perché la gravità di Giove ha impedito al materiale roccioso di unirsi per formare un pianeta.
Alcuni scienziati precedentemente avevano considerato la possibilità che Giove si fosse spostato vicino al Sole, ma questa teoria ha presentato un grosso problema: Giove avrebbe disperso il materiale nella Fascia degli asteroidi, tanto che non esisterebbe più.
"Per molto tempo, questa idea ha limitato le nostre teorie sulla formazione di Giove", spiega Walsh.
Piuttosto che Giove possa aver distrutto la cintura degli asteroidi mentre si muoveva verso il Sole, il modello Grand Tack prevede che abbia turbato gli oggetti presenti spingendo tutta la zona più lontano. "Il Processo di migrazione di Giove è stato lento", spiega Mandell" e mentre si avvicinava alla Fascia degli asteroidi, ha deviato gli oggetti presenti".
Allo stesso modo, mentre Giove si allontanò dal Sole, il pianeta spinse la Fascia di asteroidi di nuovo verso l'interno e nella sua posizione familiare tra le orbite moderne di Marte e Giove.
Giove quindi si spostó molto più lontano di quanto non lo fosse prima, nella regione dello spazio dove si trovano gli oggetti di ghiaccio. Il pianeta devió alcuni di questi oggetti di ghiaccio verso il Sole e nella cintura di asteroidi.
"Il risultato finale è che la cintura degli asteroidi rocciosi ha oggetti del Sistema Solare interno e oggetti ghiacciati dal Sistema Solare esterno", spiega Walsh.
"Il nostro modello posiziona il materiale giusto al posto giusto, come lo si vede oggi nella fascia degli asteroidi oggi".
Il tempo che Giove trascorse nel Sistema Solare interno causó un altro effetto importante: impedì a Marte di diventare più grande. "Il problema della scarsa dimensione di Marte è stato irrisolvibile nella formazione del nostro Sistema Solare", spiega Mandell. "E' stata la motivazione iniziale del team per lo sviluppo di un nuovo modello di formazione del Sistema Solare."
Poiché Marte si è formato più lontano di Venere e della Terra, aveva più materie prime per attingere e dovrebbe essere stato più grande di Venere e della Terra. Invece, è più piccolo. "Per gli scienziati planetari, ció è un controsenso," aggiunge Mandell.
Ma se, come suggerisce il modello Tack Grand, Giove ha trascorso un periodo nel Sistema Solare interno, avrebbe sparso del materiale a disposizione per la formazione dei pianeti.
Gran parte del materiale presente a circa 1 unità astronomica sarebbe stato disperso, privando Marte. La Terra e Venere, però, furno avvantaggiati.
"Con il modello Grand Tack, abbiamo effettivamente spiegato la formazione di Marte e nel farlo, abbiamo dovuto tener conto della fascia degli asteroidi", spiega Walsh.
"Con nostra sorpresa, la spiegazione del modello della fascia degli asteroidi è diventato uno dei più bei risultati e ci aiuta a comprendere la regione meglio di quanto abbiamo fatto prima."
Un altro vantaggio è che il nuovo modello mette Giove, Saturno e gli altri pianeti giganti in posizioni che si adattano molto bene con il "Modello di Nizza", una teoria relativamente recente che spiega i movimenti di questi grandi pianeti più nella storia pasata del Sstema Solare.
Il Grand Tack rende anche il nostro Sistema Solare molto simile agli altri sistemi planetari che sono stati trovati finora. In molti di questi casi, enormi pianeti gassosi giganti, chiamati "Gioviani caldi" sono posti molto vicino alla loro stella, molto più vicino di quanto lo sia Mercurio al Sole.
Per gli scienziati planetari, questa somiglianza è confortante.
"Sapere che i nostri pianeti si sono proprio spostati molto in passato, rende il nostro sistema più simile ai nostri vicini di quanto si pensasse in precedenza", spiega Walsh".
Adattamento e traduzione per l'Italiano a cura di Arthur McPaul
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