I fratelli maggiori non sono sempre i più gentili con i loro fratelli e sorelle. Ma un po 'di amore tenero all'inizio potrebbe prepararti a sopravvivere all'età adulta - almeno questo è ciò che i ricercatori stanno scoprendo quando si tratta del nostro sistema solare, dove Giove potrebbe aver in definitiva assicurato un futuro sicuro per la Terra e altri mondi rocciosi giocando il ruolo di chiassoso grande Fratello.
Contenuto relativo
- Come Giove può aver regalato alla Terra in anticipo l'acqua
"Precedenti teorie dicevano che Giove era un amico della Terra, perché proteggeva la Terra da tutti questi impatti tardivi", afferma Elisa Quintana, ricercatrice presso il Centro di ricerca Ames della NASA. "Stiamo scoprendo che non è necessariamente così, almeno non per il nostro sistema solare".
Mentre Giove è protettivo oggi, in passato potrebbe aver giocato un po 'più energicamente. All'inizio il gigante gassoso era un tiranno, che lanciava detriti verso il sistema solare interno quando la Terra si stava ancora formando. Ma a lungo termine il suo approccio agitato si rivelò vantaggioso: tutte quelle collisioni accelerarono la costruzione di mondi rocciosi e prevennero in seguito collisioni peggiori, come fecero per i pianeti rocciosi senza giganti vicini.
Quintana ha lavorato con il ricercatore senior Thomas Barclay, anche lui della NASA Ames, per modellare il modo in cui i sistemi planetari multipli si sono comportati con e senza enormi mondi di gas. Per mondi rocciosi come il nostro, hanno scoperto che i giganti gassosi simili a Giove avevano un ruolo più complicato di quanto si pensasse in precedenza. Barclay ha presentato i risultati della coppia il mese scorso alla 228a riunione dell'American Astronomical Society a San Diego, in California; parte della loro ricerca in corso è stata anche pubblicata sull'Astrophysical Journal questo aprile.
Mondi di dimensioni di Giove possono avere effetti apparentemente diversi sui pianeti che li circondano. Ad esempio, la gravità dei giganti gassosi non solo trascina il materiale verso di loro, ma può anche farlo scagliare via a velocità più elevate. Quando si tratta di costruire pianeti, questa può effettivamente essere una buona cosa. Quintana ha scoperto che un giovane Giove ha inviato materiale volando nei nuclei dei pianeti rocciosi in crescita, il che li ha aiutati a crescere più velocemente di quelli senza grandi vicini.
I giganti gassosi influenzano anche quanti pianeti rocciosi possono formarsi. Questo perché, come un fratello più grande, tendono ad abbracciare tutti i giocattoli, in questo caso la polvere e il gas necessari per costruire pianeti. I ricercatori hanno scoperto che i mondi delle dimensioni di Giove di solito avevano solo da 3 a 6 vicini terrestri, mentre i sistemi senza pianeta gigante costruivano il doppio dei mondi rocciosi nelle regioni interne ed esterne.
Nello scenario senza Giove, non c'era nessun gigante gassoso che divorasse gas e polvere, il che significa che questi detriti formavano ciò che Quintana chiama un "sudario, una specie di nuvola di piccolo materiale roccioso". I detriti rimasero bloccati per oltre 2 miliardi di anni, colpendo i restanti mondi terrestri con impatti costanti. Le collisioni non erano abbastanza grandi da spogliare i pianeti della loro crosta ma, proprio come l'asteroide che ha contribuito a spazzare via i dinosauri, avevano il potenziale per cancellare parte della vita sul pianeta.
Quando Giove era presente, al contrario, la pericolosa nuvola di detriti svanì in un decimo del tempo. I giganti del gas hanno inviato materiale che sfrecciava nello spazio ad alta velocità, gettandone completamente fuori dal sistema solare. Ciò non significava che i pianeti fossero ancora fuori dal bosco: allo stesso tempo, anche i mondi giganti lanciavano detriti verso l'interno verso i pianeti rocciosi, viaggiando più velocemente del materiale nelle raccolte libere da Giove.
Gli oggetti volanti più veloci significavano collisioni più potenti: stiamo parlando di collisioni abbastanza forti da spogliare un mondo dei suoi oceani e atmosfere, sterilizzare la superficie e distruggere qualsiasi vita che potrebbe essersi evoluta. Ogni mondo roccioso ha ricevuto da 3 a 4 di questi impatti brutali per tutta la sua vita, ma sono accaduti abbastanza presto da consentire al mondo di riprendersi. I pianeti terrestri con vicini massicci hanno avvertito l'ultima delle loro collisioni distruttive dopo 200 milioni di anni: un battito di ciglia nella vita di 4, 5 miliardi di anni della Terra.
I primi impatti danno a un pianeta il tempo di rifornire i suoi oceani e l'atmosfera dalla nuvola di gas prima che Giove lo gettasse fuori dal sistema. Le simulazioni hanno mostrato che l'ultimo grave incidente si è verificato a circa 50 milioni di anni per la maggior parte dei pianeti terrestri con amici giganti, tempo sufficiente per raccogliere più materiale da questo disco. Ciò è in linea con le stime che collocano la collisione terrestre sulla Terra tra 30 e 110 milioni di anni.
Per la Terra, Giove ha sicuramente svolto un ruolo positivo, aiutando il pianeta e i suoi vicini rocciosi a crescere rapidamente proteggendolo dagli attacchi più violenti mentre la prima vita si evolveva. Ora gli scienziati stanno cercando di capire cosa significhi quando si tratta di cercare altri mondi abitabili. Se un mondo delle dimensioni di Giove può mantenere le sue controparti rocciose, dovremmo cercare sistemi rocciosi con un gigante gassoso ai bordi esterni?
"Sembra che il periodo di quiete del sistema solare sia più lungo se ci sono pianeti delle dimensioni di Giove", afferma Jessie Christiansen, cacciatrice di esopianeti al California Institute of Technology che non faceva parte della ricerca. Quel periodo di quiete è "il periodo di riposo in cui è possibile lasciare che le cose si evolvano sulla Terra, come la vita, senza essere costantemente spazzate via", afferma.
A caccia di pianeti potenzialmente abitabili, potrebbe non essere una cattiva idea tenere d'occhio i mondi rocciosi con lontani amici giganti, aggiunge. Sfortunatamente, ciò potrebbe significare cattive notizie per la vita nell'universo: meno del 10 percento delle stelle simili al sole hanno giganti gassosi nelle loro orbite esterne. "Non pensiamo che gli analoghi di Giove siano comuni", afferma Quintana.
