Concetto artistico di un corpo celeste delle dimensioni della luna che si scontra con un corpo delle dimensioni di Mercurio. Credito:NASA/JPL-Caltech
Uno studio che simula le fasi finali della formazione del pianeta terrestre mostra che gli incontri "mordi e fuggi" svolgono un ruolo significativo nell'acquisizione di acqua da parte di grandi protopianeti, come quelli che sono cresciuti su Marte e sulla Terra. I risultati saranno presentati da Christoph Burger all'European Planetary Science Congress (EPSC) 2018 a Berlino.
Quattro miliardi e mezzo di anni fa, il Sistema Solare interno era un luogo caotico con circa 50-100 protopianeti di dimensioni variabili dalla Luna a Marte che erano soggetti a collisioni giganti. I corpi che si sono formati all'interno di quella che oggi è l'orbita di Marte non contenevano acqua poiché le condizioni erano troppo calde per materiale volatile, come l'acqua o il metano, condensare. Perché l'acqua si faccia strada sui pianeti terrestri in via di sviluppo, l'acqua doveva essere erogata dall'esterno di questa regione tramite una sequenza di collisioni.
Burger e colleghi dell'Università di Vienna e Tubinga hanno utilizzato simulazioni ad alta risoluzione per tracciare il destino dell'acqua e di altri materiali attraverso una serie di diversi scenari di impatto. Gli esiti delle collisioni potrebbero includere corpi che si attaccano insieme, materiale in perdita, o essere ridistribuito tra i due oggetti. I risultati dipendono da vari fattori come la velocità e l'angolo di impatto, la differenza di massa tra i corpi e la loro massa totale.
Istantanee delle simulazioni che illustrano il trasferimento e la perdita dell'acqua in un tipico incontro mordi e fuggi. I colori blu e bianco rappresentano l'acqua sui corpi iniziali, mentre il rosso è materiale roccioso dai loro interni. Credito:Burger et al
"Abbiamo scoperto che le collisioni 'mordi e fuggi', dove l'impatto è decentrato e i corpi hanno abbastanza velocità per separarsi di nuovo dopo l'incontro, sono molto comuni. In questi scenari, decine di percento di acqua possono essere trasferite tra i corpi in collisione o espulse e perse del tutto, " ha detto Burger.
Il più piccolo della coppia in collisione viene spesso modificato fino al nucleo ed efficacemente privato dell'acqua, mentre il corpo più massiccio rimane più o meno inalterato. Il team si sta ora concentrando su quanto lunghe catene di collisioni successive influenzano l'evoluzione di un disco di planetesimi e protopianeti.
"Ricerche recenti mostrano che le comete possono rappresentare solo una piccola frazione dell'acqua dei pianeti terrestri. Anche queste gigantesche collisioni all'inizio della storia del Sistema Solare devono essere una fonte importante. I nostri risultati suggeriscono fortemente che dobbiamo tracciare l'acqua in entrambi i sopravvissuti a seguito di incontri mordi e fuggi. Questo ci aiuterà a prevedere le proprietà dei pianeti che si formano come il prodotto finale di una lunga sequenza di collisioni successive, " disse Burger.
