Diagramma schematico che mostra diversi stadi evolutivi di un protopianeta che accresce ciottoli ricchi di ghiaccio. (1) Pianeta senza atmosfera. (2) Pianeta con un'atmosfera e una superficie solida di ghiaccio/roccia. L'atmosfera esterna è radiativa. L'atmosfera interna è convettiva con granelli di ghiaccio che precipitano verso la superficie. (3) Pianeta con un nucleo roccioso e un oceano. L'atmosfera esterna è radiativa, e l'atmosfera interna è convettiva con precipitazioni di ghiaccio e acqua. (4) Pianeta con un nucleo roccioso e nessun oceano. L'atmosfera esterna è radiativa, e l'atmosfera interna è convettiva. Le precipitazioni si verificano a quote medie, ma l'atmosfera profonda è troppo calda perché l'acqua si condensi o sia sottosaturata. Credito:arXiv:1710.03134 [astro-ph.EP]
(Phys.org)—John Chambers, uno scienziato planetario del Dipartimento di Magnetismo Terrestre della Carnegie Institution ha suggerito una nuova teoria sulla formazione di pianeti giganti gassosi. Nel suo articolo caricato sul server di prestampa arXiv , presto in pubblicazione su Giornale Astrofisico , descrive la sua teoria e le sue possibili implicazioni.
Si ritiene che le origini dei giganti gassosi come Giove siano simili a quelle dei pianeti rocciosi, attraverso l'accrescimento di materiale che circonda la loro stella. Si ritiene che diventino giganti gassosi a causa della loro distanza dalla loro stella e dell'impatto limitato dei venti stellari. In questo nuovo sforzo, Chambers offre un nuovo, descrizione teorica più dettagliata del processo.
Chambers suggerisce che l'accrescimento da rocce piccole come ciottoli e ghiaccio potrebbe aver portato alla formazione di un protopianeta con una pressione atmosferica in lento aumento, che, lui dice, avrebbe fatto sublimare il ghiaccio, riempiendo l'atmosfera di particelle d'acqua, lo descrive come un mondo pieno di vapore. Come il tempo passa, il calore della stella farebbe diventare il protopianeta più caldo e guadagnare più massa, e la pressione atmosferica a salire, che a sua volta consentirebbe all'atmosfera di trattenere ancora più acqua. Ad un certo punto, lui nota, la pressione diventerebbe così grande che l'acqua diventerebbe un fluido supercritico, una miscela di idrogeno ed elio. Quella, egli propone, porterebbe a una situazione di fuga in cui il protopianeta inizia ad attirare gas dal disco attorno alla sua stella, in continua crescita fino a esaurire il gas disponibile, raggiungendo la sua dimensione finale.
Questa nuova teoria di Chambers differisce notevolmente da altre teorie che suggeriscono che i pianeti tendono a formarsi da grandi, pezzi chilometrici di detriti spaziali. Ma è conforme a un'altra teoria che suggerisce che i giganti gassosi debbano formarsi in tempi relativamente brevi perché i venti stellari si assottigliano drammaticamente con l'invecchiamento della stella.
Chambers osserva che anche se la sua teoria è corretta, non è ancora sicuro se si applicherebbe a Giove, sebbene ci siano alcune prove recenti che suggeriscono che il gigante gassoso abbia un nucleo più diffuso di quanto generalmente si pensi.
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