Cristalli cometari trovati in un sistema planetario vicino

Beta_Pictoris_system

Il sistema solare Beta Pictoris. Crediti: ESO/A-M. Lagrange et al.

Del materiale puro e incontaminato che trova un buon accordo con le comete nel nostro Sistema Solare è stato trovato in una fascia di polvere che circonda una giovane stella Beta Pictoris dall’Herschel Space Observatory dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA).

Con un’età di dodici milioni di anni Beta Pictoris si trova a 63 anni luce di distanza dalla Terra e ospita un pianeta gigante ricco di gas con un disco di detriti di polvere che potrebbe, nel tempo, evolvere in un toro di corpi ghiacciati molto simile alla Fascia di Kuiper nel nostro Sistema Solare, oltre l’orbita di Nettuno.

Grazie alle caratteristiche uniche di osservazione di Herschel per la prima volta è stato possibile determinare la composizione della polvere nelle periferie fredde del sistema di Beta Pictoris. Di particolare interesse è la presenza dell’olivina, minerale che cristallizza al di fuori del materiale del disco protoplanetario vicino alle nascenti stelle e alla fine viene incorporato negli asteroidi, nelle comete e nei pianeti.

“Per quanto l’olivina sia interessante, è disponibile in vari tipologie” ha spiegato Ben de Vries, dell’KU Leuven e autore capo dell’articolo pubblicato qualche settimana fa su Nature. “Una varietà ricca di magnesio è stata trovata in piccoli corpi ghiacciati primitivi come le comete, mentre l’olivina ricca di ferro si trova in genere in grandi asteroidi che hanno subito più riscaldamenti o trasformazioni”.

Herschel ha rilevato una varietà incontaminata ricca di magnesio nel sistema di Beta Pictoris a 15-45 Unità Astronimiche dalla stella, dove la temperatura è dell’ordine di -190°C. In confronto, la Terra si trova ad una distanza di 1 unità astronomica (1 UA), mentre la Fascia di Kuiper si trova oltre l’orbita del pianeta Nettuno a circa 30 UA e si estende probabilmente fino a circa 1000 UA. Ricordiamo che Plutone si trova tra le 30 e le 50 UA di distanza dal Sole (si può dunque dire che la sua distanza media è dell’ordine delle 40 UA) e che è considerato il maggiore rappresentante, oltre che quello più famoso, degli oggetti di tale Fascia, ipotizzata per la prima volta negli anni Cinquanta del secolo scorso. Solo a partire dal 2000, grazie a nuove tecniche di osservazione, si è potuto effettivamente osservare un numero sempre maggiore di oggetti con dimensioni quasi confrontabili con quelle di Plutone o inferiori e quindi confermare l’esistenza della Fascia di Kuiper.

Le osservazioni di Herschel hanno permesso di calcolare che i cristalli di olivina costituiscono circa il 4% della massa totale della polvere trovata in questa regione. A sua volta, questa scoperta porta a concludere che l’olivina fosse originariamente legata alle comete, nelle loro parti interne, poi rilasciata nello spazio da collisioni tra vari oggetti ghiacciati.

“Il valore del 4% è sorprendentemente simile a quello delle comete 17P/Holmes e 73P/Schwassmann-Wachmann 3 del nostro Sistema Solare che contengono circa 2-10% dell’olivina ricca di magnesio” ha affermato de Vries.

Beta Pictoris_pianeta

Osservazioni recenti compiute con lo strumento NACO del Very Large Telescope dell’ESO negli anni 2003, 2008 e 2009, hanno mostrato l’esistenza di un pianeta intorno a Beta Pictoris, ad una distanza compresa tra 8 e 15 volte la distanza Terra-Sole (ossia 8-15 unità astronomiche), che è circa la distanza alla quale si trova Saturno dal Sole. Questa è anche la più picola orbita mai osservata di un pianeta extrasolare. Questa è una rappresentazione artistica di questo piaenta. Credti: ESO.

“Da momento che l’olivina può cristallizzare solo a circa 10 UA dalla stella centrale, trovarla in un disco freddo di detriti implica che deve essere stata trasportata dalla regione interna del sistema verso la periferia”. Il meccanismo di trasporto “miscelazione radiale” (radial mixing) è conosciuto dai modelli di evoluzione di dischi protoplanetari vorticosi quando si condensano attorno a nuove stelle. La miscelazione viene stimolata in quantità variabili dai venti e riscaldata della stella centrale che spinge via i materiali insieme a differenze di temperatura e moti turbolenti creati nel disco durante la formazione planetaria.

“Le nostre scoperte sono un’indicazione dell’efficienza di questi processi di trasporto che devono essere stati simili sia nel nostro Sistema Solare che in quello di Beta Pictoris e tali processi sono probabilmente indipendenti dalle proprietà del sistema” ha affermato de Vries.

Infatti, Beta Pictoris è pari a una volta e mezza la massa del nostro Sole, è otto volte più luminosa, e la sua architettura del sistema planetario è differente dal nostro di oggi.

“Grazie ad Herschel siamo stati in grado di misurare le proprietà del materiale incontaminato lasciato durante il processo di formazione iniziale di costruzione planetario in un altro sistema solare con una precisione che è confrontabile con quella che avremmo potuto ottenere in un laboratorio se avessimo avuto il materiale qui, sulla Terra” ha affermato Göran Pilbratt Herschel Project Scientifist dell’ESA.

Fonte Herschel – Comet Crystal Found in a Nearby Planetary System – http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Herschel/Comet_crystals_found_in_a_nearby_planetary_system

Sabrina

~ di Sabrina su 14 gennaio 2013.

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