21/06/16

I grandi pianeti non migrano lentamente **

Sembrava proprio che me lo sentissi… Ho appena parlato di stabilità dei sistemi planetari rifacendomi a una tesi di laurea (finita quasi subito nel dimenticatoio) ed ecco che le sue conclusioni relative ai Giove-caldi escono prepotentemente alla ribalta attraverso le osservazioni di Kepler e dell’Osservatorio franco-canadese delle Hawaii. Qualcosa va sicuramente cambiato nelle odierne visioni delle migrazioni (in tutti i sensi, purtroppo!).

Vorrei parlare soprattutto di concetti e faccio a meno di riportare numeri e sigle degli oggetti scoperti (quelli si possono trovare dappertutto). In fondo, poco importa il chi e il dove, ma il come e il perché. Rimando subito all’articolo uscito da poco sulla tesi di laurea sulla stabilità (QUI) e, in particolare, sui risultati relativi ai Giove-caldi. Essi sono pianeti della grandezza di Giove che si trovano vicinissimi alla loro stella, in una posizione dove sembrerebbe impossibile costruire giganti di tale portata. Parliamo di distanze come quella di Mercurio dal Sole e anche meno, con periodi di rivoluzione dell’ordine di pochi giorni.

La spiegazione che è più “modaiola” è quella della migrazione. Questi enormi pianeti nascono nelle zone esterne del disco proto planetario, dove la quantità di materia e la temperatura sono quelli più adatti, e poi, MOLTO lentamente vengono spinti verso l’interno a causa delle perturbazioni dei fratelli che li accompagnano.

I meccanici celesti si sono divertiti a simulare questi viaggi verso il caldo e, ovviamente, hanno trovato soluzioni adeguate. Soluzioni, però, che hanno bisogno di molti milioni di anni per arrivare a compimento. Nella tesi discussa pochi giorni fa si è, però stabilito, che solo pochissimi pianeti potrebbero riuscire in questa impresa.

Sì, ma la tesi è un lavoro teorico, mentre le osservazioni dicono il contrario: i Giove-caldi ci sono e anche tanti (anche se molti ritenuti tali si sono rivelati essere stelle)! Un’idea potrebbe essere quella che i Giove-caldi nascano proprio in quella zona, a causa di processi formativi non ancora conosciuti. Ma è un’idea che va troppo contro la moda che vuole migrazioni in qualsiasi direzione (perfino da altre stelle).

La cosa migliore da fare, “seriamente”, è cercare di osservare le stelle appena nate e vedere se attorno a loro ci sono già dei Giove-caldi. Questo risultato taglierebbe la testa al toro.

La curva i luce ottenuta da Kepler, e analizzata in dettaglio dal Keck, del Nettuno-caldo. Fonte: Trevor J. David et al., Nature.
La curva di luce ottenuta da Kepler, e analizzata in dettaglio dal Keck, del transito del Nettuno-caldo. Fonte: Trevor J. David et al., Nature.

Purtroppo, le condizioni non sono proprio ideali. Stelle giovani vuol dire stelle molto esuberanti e riuscire a localizzare pianeti così vicini non è facile. Molto più facile è trovarli quando le stelle sono ormai adulte e tranquille. Tuttavia, Kepler (aiutato poi dal Keck) e il telescopio franco-canadese delle Hawaii ci sono riusciti.

Il Nettuno-caldo passa davanti alla sua stella (visione artistica). Fonte: NASA/JPL-Caltech
Il Nettuno-caldo passa davanti alla sua stella (visione artistica). Fonte: NASA/JPL-Caltech

Il periodo della vita di una stella in cui cercarli deve essere quello giusto: non troppo presto perché, a parte le difficoltà osservative, i pianeti potrebbero non essersi ancora formati. Non troppo tardi se no daremmo il tempo ai meccanismi di trasporto di agire e completarsi. Il periodo migliore è quando il disco spesso iniziale di polvere e gas si sta ormai rarefacendo e permette di guardare al suo interno, dove ormai i pianeti dovrebbero essere arrivati al compimento della loro costruzione. In parole povere, tra i 2 e i 10 milioni di anni, più o meno. Pianeti giovanissimi, che hanno ancora la “vernice” fresca e stelle che stanno capendo che per vivere bisogna calmarsi un po’.

Facendo così, ecco che un Giove-caldo è stato trovato ben all’interno dell’orbita terrestre con il metodo spettroscopico, che sfrutta l'effetto doppler e un Nettuno-caldo è stato trovato a un decimo dell’orbita di Mercurio, attraverso le fluttuazioni periodiche della luce stellare (metodo dei transiti). Entrambi sono giovanissimi, meno di dieci milioni di anni e nessun meccanismo di migrazione lenta può avere agito.

Visione artistica del Giove-caldo che orbita molto vicino alla sua stella ancora in formazione. Fonte: Mark Garlick
Visione artistica del Giove-caldo che orbita molto vicino alla sua stella ancora in formazione. Fonte: Mark Garlick

Una spiegazione di compromesso potrebbe essere la seguente: la migrazione agisce, ma non sul vero pianeta, bensì sulla materia stessa del disco che agglomerandosi spingerebbe verso l’esterno il gas e quindi subirebbe per reazione una spinta verso l’interno, perdendo momento angolare (potrebbe, però succedere anche il contrario). Una migrazione primordiale, che agirebbe ancora sul disco e non su un pianeta ben definito. Una specie di rimescolamento che permetterebbe di avere la materia sufficiente anche in orbite molto strette.

Vi sono, poi, altri tentativi di compromesso, con pianeti più o meno formati, ma il tempo che le due nuove scoperte hanno evidenziato eliminano la maggior parte di certi giochi di pura meccanica celeste. Insomma, il problema dei Giove-caldi è un nuovo fondamentale interrogativo che potrebbe rivoluzionare le idee di formazione planetaria.

Sembrava facile spostare i pianeti attraverso barche, che chiamare barche è pura “teoria”… Forse sarebbe meglio trovare sistemi più logici e veloci nella ricerca di un’armonia di ben altro livello etico e pratico.

Articoli originari QUI e QUI.

 

NEWS del 18/7/2016 - I Giove caldi non ne vogliono proprio sapere di migrare!

7 commenti

  1. Mario Fiori

    Interessante questa formazione che parte proprio dall'inizio, dalla materia di formazione ancor prima della...formazione.

    Resteranno validi anche alcuni Giove-caldi migrati o le due ipotesi non potranno coesistere ?

  2. caro Mario,

    qualcuno sicuramente sì, ma una netta minoranza. Penso che ci voglia davvero una visione alternativa: bisogna studiare le stelle giovani e i loro dischi (è bello studiare i bambini!)

  3. givi

    Se non sbaglio oggi è il tuo compleanno: AUGURI :lol:

    Ovviamente il giorno del solstizio :mrgreen:

  4. grazie Givi... di vero cuore!!!

  5. Gianni Bolzonella

    Barche o sottomarini,quando troppi pianeti non si sentono più a casa Loro nel Loro sistema solare è di cattivo presagio,le collisioni sono dietro l'angolo,il magma sotterraneo riaffiorerà spargendo vapori velenosi ovunque.Non ci sono pasti gratis in questo universo,così strutturalmente pieno di fenomeni violentissimi,al massimo rateazioni con interessi salati.A muro basso ciascuno ci si appoggia dice un vecchio adagio, e..."Chi troppo s'inchina mostra il sedere".

  6. Enr Ico

    In tutto ciò mi domando che fine faccia la teoria del "grande bordeggio", che mi era piaciuta così tanto leggendola qualche giorno fa.  Ovvero la migrazione verso l'interno e poi di nuovo verso l'esterno di Giove e Saturno grazia alla risonanza di moto medio, che avrebbe spazzato via eventuali super terre, lasciando poca massa nelle vicinanze del Sole, ecc. È l'ennesimo esercizio sull'inclusione a tutti i costi di una migrazione anche nel nostro sistema solare?

  7. sai Enr ico, a volte i meccanici celesti guardano più alla forma che alla sostanza... Basta poco per far muovere i pianeti... il problema è che possano farlo davvero... :wink:

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