Cum se formează, de fapt, planetele stâncoase? Astronomii ar fi elucidat misterul!

O nouă teorie privind modul de formare a planetelor stâncoase ar putea explica originea așa-numitelor „super-Pământuri”, o clasă de exoplanete de câteva ori mai masive decât Pământul, care reprezintă cel mai abundent tip de planetă din galaxie.

Mai mult, ar putea explica de ce super-Pământurile dintr-un singur sistem planetar ajung adesea să aibă dimensiuni ciudat de asemănătoare, ca și cum fiecare sistem ar fi capabil să producă doar un singur tip de planetă.

• Gazul înghețat de pe Uranus și Neptun ne-ar putea spune cum s-au format aceste planete
• Corpul nu vrea de fapt să îmbătrânească, arată prima hartă a mușchilor umani

„Pe măsură ce observațiile noastre asupra exoplanetelor au crescut în ultimul deceniu, a devenit clar că teoria standard a formării planetelor trebuie revizuită, începând cu elementele fundamentale. Avem nevoie de o teorie care să poată explica simultan formarea planetelor terestre din Sistemul nostru Solar, precum și originile sistemelor similare de super-Pământuri, dintre care multe dintre ele par a avea o compoziție stâncoasă”, spune profesorul de științe planetare de la Caltech, Konstantin Batygin, care a colaborat cu Alessandro Morbidelli de la Observatoire de la Côte d’Azur din Franța la noua teorie.

O lucrare care explică munca lor a fost publicată de Nature Astronomy.

Cel mai abundent tip de planetă din galaxie

Sistemele planetare își încep ciclul de viață sub forma unor discuri mari de gaz și praf care se rotesc și care se consolidează pe parcursul a aproximativ câteva milioane de ani. Cea mai mare parte a gazului se acumulează în steaua din centrul sistemului, în timp ce materialul solid se unește încet în asteroizi, comete, planete și luni.

În Sistemul nostru Solar, există două tipuri distincte de planete: planetele interioare mai mici, stâncoase, cele mai apropiate de Soare și planetele exterioare mai mari, bogate în apă și hidrogen, care se află mai departe de Soare.

Într-un studiu anterior, publicat în Nature Astronomy la sfârșitul anului 2021, această dihotomie i-a determinat pe Morbidelli, Batygin și colegii lor să sugereze că formarea planetelor în Sistemul nostru Solar a avut loc în două inele distincte în discul protoplanetar: unul interior, unde s-au format planetele stâncoase mici, și unul exterior pentru planetele înghețate mai masive (dintre care două dintre ele – Jupiter și Saturn – s-au transformat mai târziu în giganți gazoși).

În ultimii cinci ani, povestea a devenit și mai ciudată, deoarece oamenii de știință au studiat aceste exoplanete și au făcut o descoperire neobișnuită: deși există o mare varietate de tipuri de super-Pământuri, toate super-Pământurile dintr-un singur sistem planetar tind să fie similare în ceea ce privește distanța orbitală, dimensiunea, masa și alte caracteristici cheie.

Sistemele planetare își încep ciclul de viață sub forma unor discuri mari de gaz și praf

Așadar, ce proces unic ar fi putut da naștere planetelor stâncoase din Sistemul nostru Solar, dar și unor sisteme uniforme de super-Pământuri stâncoase?

În 2020, Batygin și Morbidelli au propus o nouă teorie pentru formarea celor mai mari patru sateliți ai lui Jupiter (Io, Europa, Ganymede și Callisto). În esență, ei au demonstrat că, pentru o anumită gamă de dimensiuni a granulelor de praf, forța care trage granulele spre Jupiter și forța (sau antrenarea) care transportă acele granule într-un flux de gaz spre exterior se anulează perfect.

Acest echilibru al forțelor a creat un inel de material care a constituit elementele de bază solide pentru formarea ulterioară a sateliților.

Mai mult, teoria sugerează că, de fapt, corpurile ar crește în inel până când ar deveni suficient de mari pentru a ieși din inel din cauza migrației determinate de gaz.

Procesul unic care ar fi dat naștere planetelor stâncoase din Sistemul Solar

După aceea, acestea se opresc din creștere, ceea ce explică de ce procesul produce corpuri de dimensiuni similare.

În noua lor lucrare, Batygin și Morbidelli sugerează că mecanismul de formare a planetelor în jurul stelelor este în mare parte același. În cazul planetelor, concentrația pe scară largă de material stâncos solid are loc într-o bandă îngustă a discului numită linia de sublimare a silicaților – o regiune în care vaporii de silicat se condensează pentru a forma pietricele solide, stâncoase.

Noua teorie identifică această bandă ca fiind locul probabil al unei „fabrici de planete” care, în timp, poate produce mai multe planete stâncoase de dimensiuni similare, scrie EurekAlert.

Mai mult, pe măsură ce planetele devin suficient de masive, interacțiunile lor cu discul vor tinde să atragă aceste lumi spre interior, mai aproape de stea.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Test de cultură generală. Care este cea mai veche planetă din Sistemul Solar?

Care va fi soarta Pământului? O planetă care se va ciocni cu steaua sa ne-ar putea oferi câteva indicii

Test de cultură generală. Care planetă mai este numită și „Steaua dimineții”?

Un asteroid a lovit planeta Marte cu asemenea forță încât ar fi cauzat un mega-tsunami