Pianeta che si forma tra due grandi pianeti. Crediti: Mark Garlick/University of Warwick
La studio della formazione dei pianeti è da sempre uno dei campi più importanti dell’astronomia. Dalla prima scoperta di un esopianeta, ormai più di 20 anni fa, gli astronomi cercano di indagare non solo l’origine dei pianeti del Sistema solare, ma anche quella dei corpi celesti che orbitano attorno a stelle diverse dal Sole. Anzi, è proprio quest’ultima che in molti casi si rivela di fondamentale importanza per comprendere l’evoluzione del Sistema solare, grazie soprattutto ai grandi radiointerferometri come Alma, che con la loro alta sensibilità possono ottenere immagini nitide proprio dei luoghi in cui i pianeti si stanno formando, i cosiddetti dischi protoplanetari, condensati di gas e polveri intorno a giovani stelle. Grazie a questi dati, i ricercatori possono osservare in dettaglio cosa avviene all’interno dei dischi, sviluppare modelli teorici e confrontarli con le osservazioni, tentando così di comprendere i processi che portano alla formazione e all’evoluzione dei pianeti.
Di recente, un gruppo di ricercatori dell’Università di Warwick hanno sviluppato una nuova interessante ipotesi su come potrebbero formarsi i pianeti di minori dimensioni. Il lavoro è stato presentato al National Astronomy Meeting 2023, che ha avuto inizio lunedì 3 luglio, e sottomesso alla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Il team ha mostrato come due pianeti di grandi dimensioni nel disco protoplanetario possano potenzialmente dare origine a un pianeta più piccolo tra di loro, definendo il processo “formazione di un pianeta a sandwich”.
«Nell’ultimo decennio, le osservazioni hanno rivelato l’esistenza di anelli e vuoti nei dischi protoplanetari. Gli spazi vuoti sono dove ci aspettiamo che si trovino i pianeti e, grazie alla teoria, sappiamo che i pianeti causano la formazione di anelli di polvere proprio all’esterno di essi. Cosa succede esattamente in questi anelli è una domanda importante per gli astronomi di tutto il mondo» spiega Farzana Meru, ricercatrice del Dipartimento di Fisica dell’Università di Warwick.
La causa che innescherebbe questo tipo di formazione a sandwich è che i due grandi pianeti limiterebbero il flusso di polvere verso l’interno. La quantità di polvere che si raccoglierebbe tra di loro sarebbe ridotta rispetto a quella che si avrebbe se non ci fosse il pianeta esterno. Perciò, se la polvere dovesse unirsi per formare un pianeta centrale, questo sarebbe probabilmente più piccolo dei due pianeti esterni, proprio come il ripieno di un panino. «Nel nostro studio, proponiamo che gli anelli siano luoghi di formazione di pianeti; in particolare, che in essi si stiano formando pianeti a sandwich. Questa è una visione molto differente da quella convenzionale sulla formazione dei pianeti, in cui ci si aspetta che essi si formino in sequenza dall’interno verso l’esterno del disco e che diventino sempre più massicci verso l’esterno. Ciò che è davvero interessante è che ci sono esempi che abbiamo trovato dalle osservazioni di esopianeti che mostrano effettivamente questa architettura di pianeti a sandwich, dove il pianeta centrale è meno massiccio dei suoi vicini» conclude Meru.
Sebbene siano necessari ulteriori studi per confermare quanto riportato dai ricercatori, questa teoria potrebbe rappresentare una possibile spiegazione per la formazione di pianeti come Marte e Urano, che sono circondati da pianeti più grandi.