Giovani pianeti giganti e il loro insolito comportamento

Uno studio, che è stato condotto dall’università di Warwick, sui pianeti giganti, che risultano essere nati agli albori del loro sistema stellare, potrebbe consentire agli scienziati di rispondere ad un quesito molto importante. La domanda in questione è per quale motivo le strutture a spirale non sono state osservate nei giovani dischi protoplanetari?

La ricerca, che è stata pubblicata su The Astrophysical Journal Letters, sembra ipotizzare che gli scienziati potrebbero anche arrivare a dover riconsiderare i tempi di formazione dei pianeti, una condizione che solitamente avviene durante il ciclo vitale dei dischi protoplanetari.

Ma cosa sono i dischi protoplanetari? Non sono altro che delle vere e proprie nursery che ospitano il materiale, che poi contribuirà allo sviluppo dei pianeti. Quanto questi dischi si trovano in una fase iniziale della loro vita producono delle strutture a spirale, luogo in cui la polvere e altri elementi presenti vengono attirati dall’effetto gravitazionale provocato dalla rotazione. Un effetto simile si è verificato, a livello galattico, nelle galassie come la nostra Via Lattea.

Successivamente il materiale proveniente dal disco, durante un periodo che va dai tre a dieci milioni di anni, si unisce, andando così a formare dei pianeti. Il materiale può riversarsi all’interno della stella madre, oppure, a causa dei venti stellari, può disperdersi nello spazio.

Il materiale all’interno di un giovane disco riesce a formare una struttura a spirale, che poi dopo quando riesce a raggiungere una forza gravitazionale stabile viene eliminato. I giovani pianeti che verranno a formarsi successivamente riescono a consumare e a disperdere il materiale, andando così a creare il tipico disco con le caratteristiche che gli astronomi hanno potuto osservare nella maggior parte dei casi.

I ricercatori hanno riscontrato delle difficoltà durante il corso della analisi effettuate su alcuni giovani dischi protoplanetari, che non possedevano segni di bracci a spirale, bensì presentavano delle caratteristiche di un disco molto più antico con la tipica struttura ad anello.

Gli scienziati, per poter fornire una spiegazione al fenomeno riscontrato, hanno effettuato delle simulazioni computerizzate, in cui sono state eseguite delle interazioni tra pianeti giganti situati proprio in dei dischi più giovani. 

Un pianeta gigante, con una massa pari a tre volte quella di Giove e che migra dalle regioni esterne del disco verso la sua stella, secondo quanto riscontrato dalle simulazioni, è in grado di provocare delle perturbazioni capaci di spazzare via la struttura a spirale del disco stesso.

Quel tipo di pianeti, per poter essere presenti nella fase a spirale del disco, si sarebbero dovuti creare molto più rapidamente del previsto, più precisamente all’inizio del ciclo della vita del disco.

Farzana Meru, dell’Università di Warwick, spiega che : “Indipendentemente dal meccanismo di formazione di tali pianeti, noi dobbiamo considerare che quest’ultimi possano essersi formati molto più rapidamente di quanto in realtà fino adesso è stato teorizzato. Poter studiare le immagini dei dischi protoplanetari, che sono davvero incredibili, e la loro struttura risulta essere molto interessante. Negli ultimi anni i telescopi sono diventati molto più potenti, ciò ha consentito di vedere caratteristiche maggiori, come gli spazi vuoti e gli anelli”.

Farzana Meru, conclude dicendo che: “Le nostre simulazioni computerizzate ci aiutano a comprendere se alcuni processi, come ad esempio nel caso della migrazione dei pianeti nei giovani dischi, possano formare il tipo di immagini che stiamo vedendo dagli osservatori. Tutto ciò è possibile grazie alla combinazione di potenti telescopi e di super-computer che possediamo”.