Giove Donò l’Acqua Alla Terra

Un team di ricercatori brasiliani ha proposto una nuova teoria per spiegare l’origine dell’acqua sulla Terra. Secondo gli scienziati i grandi giganti gassosi in formazione avrebbero spedito verso le regioni interne del Sistema Solare planetesimi ricchi d’acqua ancor prima che nascesse il nostro pianeta.

Secondo André Izidoro della Sao Paulo State University la novità dello studio consiste nell’idea che l’acqua della Terra non provenga in gran parte da asteroidi o comete che arrivarono in seguito: questi incontri sarebbero stati comunque importanti per il trasporto dell’acqua, ma non significativi. “Quello che abbiamo fatto è associare il contributo degli asteroidi alla formazione di Giove. Basandoci sul modello risultante abbiamo trovato che la quantità di acqua ‘rilasciata alla Terra’ è coerente con i valori stimati attualmente”, ha detto Izidoro. “Prima di tutto è meglio lasciare da parte l’idea che la Terra abbia ricevuto tutta la sua acqua attraverso impatti di comete provenienti da regioni molto distanti. Questi fenomeni sono avvenuti, ma il loro contributo è arrivato più tardi e sono stati molto meno significativi in termini di percentuale”, ha detto Isidoro. “Gran parte della nostra acqua deriva dalle zone attualmente occupate dall’orbita della Terra ancor prima della formazione dei pianeti”.

Per comprendere come si sia verificato questo scenario rivediamo il modello teorico della formazione del Sistema Solare. All’inizio una nube gigantesca di gas e polveri collassò a causa di qualche tipo di disturbo gravitazionale o di turbolenza locale. Con l’accumularsi di materia, circa 4,5 miliardi di anni fa, il centro divenne così massiccio e caldo che iniziò il processo di fusione nucleare, in grado di trasformare il nucleo della nebulosa in una stella. Intanto la nube rimanente continuò ad orbitare attorno al centro e la sua materia si radunò a formare un disco, che più tardi si frammentò fino a definire regioni in cui grazie alla collisione di piccoli corpi si formarono i protopianeti. “Si stima che la regione ricca d’acqua del disco fosse localizzata a varie unità astronomiche dal Sole. Nella regione interna, più vicina alla stella, la temperatura era troppo alta perché l’acqua si accumulasse, ad eccezione, forse, di piccole quantità sotto forma di vapore”, ha detto Izidoro.

Un’unità astronomica è la distanza media tra la Terra e il Sole. La regione tra 1,8 e 3,2 unità astronomiche è occupata attualmente dalla Fascia degli Asteroidi, dove orbitano centinaia di migliaia di oggetti. Gli asteroidi localizzati tra 1,8 e 2,5 unità astronomiche sono i più poveri di acqua, mentre quelli localizzati al di là di 2,5 unità astronomiche ne sono molto più ricchi. Secondo Izidoro il processo in base al quale si è formato Giove può spiegare l’origine di questa differenziazione. “Il tempo trascorso tra la formazione del Sole e la totale dissipazione del disco gassoso è stato piuttosto breve su scala cosmica: da 5 a 10 milioni di anni”, ha detto. “La formazione dei giganti gassosi massicci come Giove e Saturno può essere avvenuta soltanto durante la fase primitiva del Sistema Solare, quindi durante questa fase è accaduto che la rapida crescita di Giove ha disturbato migliaia di planetesimi ricchi di acqua, spostandoli dalle loro orbite originali”.

Giove potrebbe avere acquisito la sua grande massa solo durante la fase della nebulosa solare, quando il Sistema si stava formando ed era disponibile un’enorme quantità di gas. L’acquisizione di questo gas in seguito ad attrazione gravitazionale è stata molto veloce, a causa della grandezza del proto-Giove. Vicino a dove si formò il pianeta gigante migliaia di planetesimi (corpi rocciosi simili agli asteroidi) orbitavano attorno al centro del disco e, allo stesso, tempo si attraevano tra di loro. Il rapido aumento della massa di Giove compromise il fragile equilibrio gravitazionale di questo complesso sistema: vari planetesimi vennero ingoiati dal proto-Giove, altri furono lanciati alle periferie del Sistema Solare, altri ancora furono spediti nelle regioni interne del disco, rilasciando acqua al materiale che in seguito andò a formare i pianeti terrestri e la Fascia degli Asteroidi.

“Il periodo durante il quale nacque la Terra va tra 30 e 150 milioni di anni dopo la formazione del Sole”, ha detto Izidoro. “Quando questo avvenne la regione del disco in cui il nostro pianeta si formò conteneva già grandi quantità di acqua, rilasciata da planetesimi disseminati da Giove, e anche da Saturno. Una piccola parte dell’acqua terrestre potrebbe essere arrivata in seguito, attraverso collisioni con comete e asteroidi. Una quantità ancora inferiore potrebbe essersi formata localmente attraverso processi fisico-chimici endogeni. Ma la maggior parte dell’acqua arrivò con i planetesimi”, grazie al contributo dei giganti del Sistema Solare. Lo studio è stato pubblicato su Icarus.
[ Barbara Bubbi ]

http://www.sciencenewsline.com/news/2017111709160021.html

Credit: NASA, ESA, and A. Simon (GSFC)