La Formazione dei Pianeti Rocciosi è Universale

Da molto tempo gli scienziati sono interessati alle profonde similitudini rivelate dalle superfici di corpi rocciosi nel Sistema Solare, al di là delle storie vulcaniche e tettoniche differenti. Ora gli scienziati hanno individuato un processo universale di raffreddamento dei pianeti rocciosi in grado di spiegare le caratteristiche comuni osservabili.

Un team di scienziati della NASA, dell’Hampton University e dell’University of Hong Kong propone un nuovo processo per il raffreddamento e il trasferimento di calore dall’interno dei pianeti rocciosi e spiega come questo meccanismo influenzi la formazione dei suoli vulcanici che predominano sui pianeti rocciosi. Basandosi sulle dinamiche della luna di Giove Io gli scienziati ipotizzano che le storie geologiche dei corpi rocciosi del Sistema Solare, in particolare Mercurio, Venere, la Luna e Marte, siano coerenti con un modello di evoluzione planetaria che coinvolge un processo guidato da condotti termici. Gli studiosi ritengono che il raffreddamento a condotti termici sia un processo universale che può spiegare le caratteristiche comuni osservabili sulle superfici dei pianeti rocciosi. La ricerca è stata pubblicata su Earth and Planetary Science Letters.

“Riteniamo che il concetto di un modello a condotti termici della formazione planetaria sia importante e che aiuterà a spiegare l’evoluzione di tutti i pianeti rocciosi”, ha detto Justin Simon, uno degli autori. “Se si dimostrerà corretto, verrà discusso a lungo insieme alle teorie della tettonica a placche, degli oceani di magma planetari e dell’impatto gigante per l’origine della Luna”.

Gli scienziati ipotizzano che i condotti termici siano coinvolti nell’evoluzione di tutti i pianeti terrestri inclusa la giovane Terra e che rappresentino la transizione dei modelli di evoluzione planetaria dalla fase degli oceani di magma alla fase delle placche tettoniche o del mantello rigido. I condotti termici trasportano calore dall’interno alla superficie attraverso la fusione del mantello e l’ascesa del magma. Le effusioni magmatiche derivanti portano via calore dall’interno dei pianeti creando rapidamente una crosta spessa e solida: il materiale più caldo va in superficie e si raffredda, mentre la crosta raffreddata affonda nel magma sottostante. In questo modo il pianeta perde rapidamente calore.

Gli autori hanno rivisto le osservazioni relative alla formazione delle superfici di ognuno dei pianeti terrestri e gli attuali modelli che sono stati proposti per spiegarle. In seguito hanno discusso dei problemi principali e dimostrato come l’ipotesi dei condotti termici può risolvere in modo coerente le questioni riguardanti tutti i pianeti. “I corpi terrestri nel nostro Sistema Solare sembrano così differenti che la visione classica ritiene si siano formati in modo differente, almeno in termini della formazione delle loro croste esterne. Se la nostra analisi è valida, punta nella direzione di un modello universale per lo sviluppo primordiale di pianeti rocciosi, sia nel nostro Sistema Solare che al di là di esso”, ha detto Alexander Webb dell’University of Hong Kong.

“Lo sviluppo di questa teoria è un grande esempio di come l’esplorazione di un corpo celeste vicino, in questo caso la luna di Giove Io, abbia portato ad una comprensione più profonda della Terra così come dei pianeti rocciosi presenti nella galassia”, ha detto William Moore, della Hampton University, USA.

Il meccanismo dei condotti termici potrebbe funzionare anche su esopianeti rocciosi in orbita attorno ad altre stelle. Un pianeta con massa due volte quella della Terra impiegherebbe un tempo oltre due volte superiore per raffreddarsi. Per grandi esopianeti, come le super-Terre, il tempo di raffreddamento potrebbe superare la durata di vita della stella attorno a cui orbitano e quindi potrebbe non essere mai osservata la fase conseguente della tettonica a placche. Secondo gli autori, quindi, lo studio ci costringe a rivedere le nostre aspettative sulle tipologie di superfici e atmosfere che possiamo aspettarci di trovare man mano che ampliamo la nostra esplorazione ad altri sistemi stellari.
[ Barbara Bubbi ]

Nell’immagine i pennacchi vulcanici della luna di Giove Io

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/09/170920131747.htm

Credit: NASA/The University of Hong Kong