Per decenni, gli scienziati hanno creduto che i pianeti rocciosi del nostro sistema solare si fossero formati da un unico disco vorticoso di polvere e detriti che circondava il giovane sole. Nuove simulazioni mettono in discussione questa visione di lunga data, suggerendo che la Terra e i suoi vicini planetari potrebbero essersi formati da due distinti anelli di materiale.
Il problema con il modello a disco singolo
I modelli esistenti faticano a spiegare diverse caratteristiche chiave del nostro sistema solare. Uno dei problemi principali è la composizione della Terra: il pianeta sembra essere costituito da due diversi tipi di roccia, il che sarebbe improbabile se tutto il materiale provenisse da un’unica fonte.
A complicare ulteriormente le cose, le simulazioni di dischi singoli prevedono costantemente pianeti con dimensioni e disposizioni orbitali errate. Mercurio e Marte tendono ad essere troppo massicci, Venere e Terra sono troppo ravvicinati e Terra e Marte condividono una composizione chimica inaspettatamente simile. Queste discrepanze hanno a lungo lasciato perplessi gli scienziati planetari.
Un gioco disperato che ha funzionato
Bill Bottke del Southwest Research Institute e il suo team hanno trascorso mesi a perfezionare i modelli a disco singolo, ma i problemi persistevano. In uno sforzo disperato, hanno introdotto un secondo serbatoio di materiale nelle loro simulazioni.
“Abbiamo trascorso sei mesi davanti al computer, non funzionava nulla, quindi abbiamo fatto un gioco disperato. Ci siamo detti: perché non proviamo un secondo serbatoio?”
I risultati sono stati sorprendenti. Il nuovo modello riproduceva accuratamente le dimensioni, le distanze e la composizione dei pianeti terrestri: Terra, Marte, Venere e Mercurio.
Due dischi, due origini
La simulazione di maggior successo prevedeva due dischi distinti: uno a circa la metà della distanza Terra-Sole e un altro a 1,7 volte quella distanza. Secondo questo modello, la Terra si è formata principalmente dal disco interno, con un piccolo contributo da quello esterno. Marte, al contrario, ha avuto origine principalmente dal disco esterno, il che spiega le differenze di composizione tra i due pianeti.
Jan Hellmann del Max Planck Institute for Solar System Research osserva che questo modello si allinea con le composizioni planetarie osservate: “Pensiamo che la Terra sia formata prevalentemente da materiale [del sistema solare interno], e solo l’ultima parte provenga dal sistema solare esterno.”
Domande rimanenti e ricerche future
Sebbene promettente, il modello a doppio disco richiede condizioni iniziali molto specifiche per funzionare correttamente. Piccoli cambiamenti nella forma del disco possono alterare drasticamente la formazione planetaria, sollevando interrogativi sul perché queste condizioni esistano.
I ricercatori stanno ora perfezionando il modello con estese simulazioni al supercomputer per esplorarne le implicazioni per altri misteri del sistema solare, come la composizione degli asteroidi e la presenza di rocce insolite sulla Luna. Se convalidata, questa nuova spiegazione potrebbe risolvere enigmi di vecchia data sulla formazione del nostro vicinato planetario.
Questa scoperta suggerisce che il sistema solare primordiale potrebbe essere stato molto più dinamico e complesso di quanto precedentemente immaginato, con conseguenze di vasta portata sul modo in cui comprendiamo le origini dei pianeti rocciosi in tutto l’universo.
