Jupiter’s birth: Discover the secrets of the solar system

## un gigante con un nucleo sfuggente

Per secoli, Giove è stato considerato un gigante gassoso, una sfera di idrogeno ed elio con affascinanti bande colorate. Tuttavia, una domanda persistente ha sfidato gli astronomi: cosa si cela sotto quelle nubi vorticose? Esiste un nucleo solido al centro di questo colosso del Sistema Solare?

Le leggi di Newton hanno permesso di calcolare la massa e la densità di Giove, rivelando un valore medio di 1,3 volte la densità dell’acqua. Questo dato suggerisce la presenza di materiale più denso nel suo interno. Le ipotesi si sono focalizzate su due scenari distinti: un nucleo solido che si è formato attraverso un processo di accrescimento graduale, accumulando idrogeno ed elio, oppure l’emergenza del pianeta da una condensazione del disco di gas primordiale, senza la presenza di un nucleo denso e compatto.

La svolta è arrivata nel 2016 con la sonda Juno, che ha fornito prove convincenti dell’esistenza di un nucleo. Tuttavia, le dimensioni esatte rimangono incerte. Le stime variano da 7 a 25 volte la massa della Terra, ma sembra che il nucleo sia “diluito”, mescolato con idrogeno ed elio. Alcuni modelli teorici prospettano che la sua estensione possa arrivare fino a due terzi del raggio totale del pianeta, superando di ben sette volte la larghezza terrestre. Definire Giove semplicemente un “gigante gassoso” potrebbe essere riduttivo, dato che custodisce un cuore “solido”, forse liquido, senza confini ben definiti.

La data di nascita di Giove svelata dalle condrule

Un recente studio condotto da ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e dell’Università di Nagoya ha fatto luce sulla formazione di Giove. La ricerca ha dimostrato che la nascita del pianeta ha innescato la formazione delle condrule, piccole sfere di roccia fusa presenti nei meteoriti. Questo ha permesso di datare con precisione la nascita del gigante gassoso a 1,8 milioni di anni dopo l’inizio del Sistema Solare.

Circa 4,6 miliardi di anni fa, Giove crebbe rapidamente, diventando il pianeta più grande del Sistema Solare. La sua potente forza gravitazionale perturbò le orbite dei planetesimi, piccoli corpi rocciosi e ghiacciati. Queste perturbazioni causarono collisioni ad alta velocità, fondendo le rocce e le polveri e formando le condrule. Queste goccioline incandescenti di silicato si sono poi conservate nei meteoriti.

Lo studio ha chiarito il processo di formazione delle condrule, rivelando che le loro caratteristiche, come dimensioni e velocità di raffreddamento, sono legate all’acqua contenuta nei planetesimi. L’acqua, vaporizzando durante le collisioni, ha frantumato e raffreddato la roccia fusa, dando origine alle condrule che osserviamo oggi nei meteoriti. Questa scoperta risolve un quesito di lunga data e dimostra in modo conclusivo che la genesi delle condrule è stata una diretta conseguenza della comparsa di Giove.

Secondo Diego Turrini, coautore dell’articolo, “Il legame genetico tra la formazione di Giove e delle condrule determina che il pianeta si sia formato 1,8 milioni di anni dopo l’epoca delle cosiddette inclusioni ricche di calcio e alluminio, anticipando di 1-3 milioni di anni la formazione del pianeta gigante rispetto alle datazioni precedenti” .

Questo studio ha combinato simulazioni dinamiche e collisionali dettagliate per studiare come la crescita di Giove abbia causato impatti ad alta velocità tra planetesimi rocciosi e ricchi d’acqua. L’interazione tra il materiale roccioso fuso e il ghiaccio evaporato ha generato le condrule. I dati raccolti indicano che il picco nella produzione di condrule si allinea con il periodo di rapido accumulo di gas da parte di Giove, corroborando la datazione della sua origine.

I meccanismi alla base della formazione dei condruli

Il team di ricerca ha scoperto i meccanismi che hanno portato alla formazione dei condruli, le gocce di roccia fusa presenti nei meteoriti. Questi frammenti, risalenti a 4,6 miliardi di anni fa, offrono uno sguardo sull’origine del Sistema Solare. Durante le prime fasi di formazione, Giove modificò le orbite dei corpi rocciosi e ghiacciati vicini, causando collisioni che produssero detriti e rocce fuse. Da questi impatti nacquero i condruli, piccoli frammenti sferici che rappresentano veri e propri fossili cosmici.

La ricerca ha evidenziato come le proprietà dei condruli siano state plasmate dalla presenza di acqua all’interno dei corpi celesti primordiali.
Il vapore acqueo ha giocato un ruolo essenziale nella modellazione della loro morfologia sferica.
Diego Turrini ha spiegato: “Abbiamo confrontato le caratteristiche e l’abbondanza dei condruli simulati con quelli analizzati nei meteoriti e abbiamo scoperto che il modello produceva simulazioni perfettamente realistiche” .

Implicazioni e prospettive future

La scoperta della datazione precisa della nascita di Giove e la comprensione dei meccanismi di formazione dei condruli aprono nuove prospettive per la ricerca sul Sistema Solare. La durata limitata della produzione di condruli suggerisce che anche altri pianeti giganti, come Saturno, potrebbero aver innescato eventi simili alla loro nascita. Attraverso l’analisi di condriti provenienti da periodi diversi, sarà possibile ricostruire la sequenza cronologica della formazione planetaria e l’evoluzione complessiva del Sistema Solare.

Questo studio rappresenta un passo avanti significativo nella nostra comprensione dell’origine e dell’evoluzione del Sistema Solare. La combinazione di simulazioni avanzate e analisi dettagliate dei meteoriti ha permesso di svelare i segreti di Giove e dei condruli, aprendo la strada a nuove scoperte e a una visione più completa del nostro angolo di universo.

Un Nuovo Orizzonte nella Cronologia Cosmica

La precisa datazione della nascita di Giove, fissata a 1,8 milioni di anni dopo l’inizio del Sistema Solare, rappresenta una pietra miliare nella nostra comprensione della cronologia cosmica. Questa scoperta, resa possibile grazie all’analisi delle condrule nei meteoriti, non solo ci fornisce un’età precisa per il gigante gassoso, ma apre anche nuove prospettive per la ricostruzione della storia evolutiva del nostro sistema planetario. La capacità di datare con precisione eventi cosmici di questa portata è fondamentale per comprendere i processi che hanno portato alla formazione dei pianeti e, in ultima analisi, alla nascita della vita.

Amici appassionati di spazio, immaginate di avere un orologio cosmico che vi permette di ripercorrere a ritroso il tempo fino agli albori del Sistema Solare. Ecco, le condrule sono proprio questo: delle lancette che ci indicano quando Giove ha iniziato a prendere forma. Questo è un esempio lampante di come la space economy, con le sue missioni di esplorazione e le analisi di campioni extraterrestri, ci fornisca strumenti sempre più sofisticati per svelare i misteri dell’universo.

A livello di space economy, una nozione base da tenere a mente è che la ricerca e lo sviluppo di tecnologie per l’esplorazione spaziale generano un indotto economico significativo, creando posti di lavoro e stimolando l’innovazione in diversi settori. Una nozione più avanzata è che la capacità di datare con precisione eventi cosmici come la nascita di Giove può avere implicazioni importanti per la pianificazione di future missioni spaziali, consentendoci di concentrare le nostre risorse su obiettivi scientifici specifici e di massimizzare il ritorno degli investimenti.

Riflettete: ogni meteorite che cade sulla Terra è un messaggero dal passato, un frammento di storia cosmica che aspetta solo di essere decifrato. E voi, cosa ne pensate? Siete pronti a partire per questo viaggio nel tempo alla scoperta delle origini del Sistema Solare?