Kepler e la ‘grande migrazione’

I “poteri” di Kepler arrivano fino al nostro Sistema Solare. Proprio mentre si annuncia la nuova e ricchissima collezione di esopieneti confermati dal telescopio spaziale, il cacciatore planetario numero uno della NASA potrebbe infatti rivelarci qualcosa di sorprendente anche sui nostri vicini di casa.

Si tratta di Giove, Saturno, Urano e Nettuno, la cui antica conformazione era forse molto simile a quella di un quartetto di pianeti scoperti da Kepler nel 2014, il sistema planetario Kepler-223.

Com’è possibile? Che cosa c’entrano i “nostri” pianeti con gli esopianeti catturati dall’attento occhio del telescopio NASA? Apparentemente nulla.

Eppure uno studio appena pubblicato su Nature mostra un’inaspettata analogia tra l’antica conformazione dei 4 pianeti che orbitano attorno alla stella Kepler-223 e la struttura del Sistema Solare come doveva apparire miliardi di anni fa.

In particolare, i ricercatori hanno ipotizzato che in passato Giove, Saturno, Urano e Nettuno fossero disposti in modo molto simile ai pianeti di Kepler-223, e che abbiano poi subito una “grande migrazione” fino ad arrivare alla loro posizione attuale.

“Come e dove i pianeti si formano esattamente – dice Sean Mills dell’Università di Chicago e prima firma dello studio – è una domanda fondamentale per la scienza planetaria. Il nostro lavoro testa un modello di formazione per un tipo di pianeta che non abbiamo nel nostro Sistema Solare”.

La “famiglia” planetatria in questione è appunto quelli di Kepler-223, formata da oggetti celesti molto più massicci della Terra e orbitanti più vicini alla loro stella.

Mills e colleghi hanno analizzato i dati raccolti da Kepler per risalire alla misurazione esatta di massa, dimensioni e orbita dei quattro esopianeti. I ricercatori hanno poi sviluppato simulazioni informatiche di questa architettura planetaria, trovando un’incredibile corrispondenza con l’ipotesi della migrazione di Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

In base a questo modello, la configurazione orbitale del Sistema Solare si sarebbe evoluta parecchio dalla sua nascita (4.6 miliardi di anni fa) fino a oggi.

I pianeti più interni, compresa la Terra, probabilmente si sono formati in una posizione molto simile a quella attuale. Ma lo stesso non può dirsi per i pianeti più distanti, la cui conformazione potrebbe aver subito sensibili variazioni.

Secondo l’articolo su Nature, la chiave per comprendere questo cambio di rotta sta in un fenomeno – che nel modello accomuna Kepler-223 e il Sistama Solare – chiamato risonanza orbitale.

Questa condizione si verifica quando due corpi orbitanti hanno periodi di rivoluzione tali che il loro rapporto è esprimibile in frazioni di numeri interi piccoli. Ad esempio, due pianeti sono in risonanza se uno di loro orbita una volta attorno alla propria stella nello stesso tempo in cui l’altro le orbita attorno due volte.

In base ai calcoli del team di Mills, i pianeti da Giove a Nettuno avrebbero in passato subito una brusca deviazione della risonanza orbitale, in modo molto simile a quanto avvenuto per Kepler-223.

Questo improvviso cambio di orbita, dovuto forse anche all’interazione con altri piccoli pianeti o asteroidi, avrebbe dato il via alla “grande migrazione” che ha portato i pianeti nelle loro posizioni attuali.

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