La storia dell'origine del nostro sistema solare è abbastanza nota. Funziona così:il sole iniziò come protostella nella sua "nebulosa solare" oltre 4,5 miliardi di anni fa. Nel corso di diversi milioni di anni, i pianeti sono emersi da questa nebulosa e si è dissipata. Naturalmente, il diavolo è nei dettagli. Ad esempio, quanto è durato esattamente il disco protoplanetario che ha dato vita ai pianeti? Un recente articolo presentato al Journal of Geophysical Research dà un'occhiata più da vicino al presepe planetario. In particolare, mostra come il magnetismo dei meteoriti aiuta a raccontare la storia.

A proposito di quella nebulosa solare

Circa 5 miliardi di anni fa, il nostro vicinato della galassia era una nebulosa fatta di idrogeno gassoso e un po' di polvere. Ciò ha fornito i semi di quello che è diventato il nostro sistema solare. In qualche modo, una parte di questa nuvola molecolare iniziò ad addensarsi su se stessa. Forse una stella di passaggio ha inviato onde d'urto e increspature attraverso la polvere e l'ha fatta comprimere. O forse una supernova vicina ha fatto l'atto. Qualunque cosa sia accaduta, ha avviato il processo di nascita della protostella che alla fine è diventata il sole.

Durante il suo processo di nascita, il sole neonato nella sua culla del parto ha attraversato quella che viene chiamata la fase T Tauri. Soffiava nello spazio venti estremamente caldi pieni di protoni e atomi di elio neutri. Allo stesso tempo, parte del materiale stava ancora cadendo sulla stella.

Mentre tutto ciò accadeva, la nuvola era in movimento e si appiattiva come una frittella. Pensalo come un disco di accrescimento che alimenta materiale al centro dove si stava formando la stella. Non solo era riempito con i semi dei pianeti, ma era anche intessuto di un campo magnetico. Questo disco attivo è il luogo in cui si sono formati i pianeti. All'inizio erano grumi di polvere, che si sono attaccati l'uno all'altro per diventare rocce delle dimensioni di un sassolino. Quelle rocce si sono schiantate insieme per formare conglomerati sempre più grandi chiamati planetesimi. Questi, a loro volta, si scontrano e formano pianeti. Questo è il riassunto esecutivo della formazione del sistema solare. Ma, per ottenere maggiori dettagli, gli scienziati devono scavare un po' di più.

Studiare le rocce della nebulosa solare

Una volta nati i pianeti, cosa è successo al resto della nebulosa? Nel 2017, lo scienziato planetario Huapei Wang e collaboratori hanno riferito dei loro studi sui meteoriti risalenti a quel periodo. Hanno scoperto che la nebulosa solare si era schiarita circa quattro milioni di anni dopo la formazione del sistema solare.

Un team di scienziati, guidato da Cauê S. Borlina della Johns Hopkins University e del MIT, si è chiesto se il sistema si sia cancellato tutto in una volta. O è successo su due scale temporali separate? Per rispondere a ciò, il team si è rivolto a una caratteristica chiamata "paleomagnetismo della nebulosa solare". È un modo elegante per dire che c'era un campo magnetico nella nebulosa. I meteoroidi formatisi nella nebulosa in quel momento (chiamati condriti carboniose) contengono impronte di quel campo. Borlina e il team hanno ipotizzato che ci fosse un orario per il sistema solare interno e uno per le regioni esterne. Ma come scoprire con certezza quale fosse quell'orario? Quelle impronte del campo magnetico contenevano alcuni indizi.

Le rocce che si sono formate nella nebulosa dovrebbero mostrare un'impronta magnetica che riflette i campi magnetici in quel momento. Quelle formate dopo che la nebulosa si è schiarita non mostrerebbero molte (o nessuna) impronta magnetica. Registrerebbero il magnetismo (o la sua mancanza) di quel tempo e di quel luogo.

Magnetismo nelle rocce primordiali

Il team di Borlina ha studiato i meteoriti trovati in Antartide tra la fine del 1977/78 e il 2008. Quelle rocce sono fatte di un materiale primordiale chiamato "condrite carboniosa" che si è formato all'inizio della storia del sistema solare. Il team si è concentrato sulla magnetite (un minerale di ossido di ferro) che si trova in ogni campione. La magnetite "registra" quella che viene chiamata "magnetizzazione residua" imposta dalla presenza del campo locale. Quindi, hanno confrontato altri studi paleomagnetici su alcune rocce chiamate "angriti" che non erano magnetizzate. Presumibilmente, questi si sono formati dopo che la nebulosa solare (e i suoi campi magnetici intrinseci) si erano dissipati.

L'ulteriore analisi ha fornito un lasso di tempo per la pulizia del sistema solare interno ed esterno. Per la regione interna (1–3 UA, all'incirca dall'orbita terrestre al limite esterno della cintura di asteroidi), il team ha scoperto che la dissipazione della nebulosa è avvenuta circa 3,7 milioni di anni dopo la formazione del sistema solare. Il sistema solare esterno ha impiegato altri 1,5 milioni di anni per ripulirsi.

Ciò corrisponde alla stima precedente di circa 4 milioni di anni per lo sweep completo. Il prossimo passo sarà ottenere età più precise dai meteoriti in generale. Ciò dovrebbe aiutare gli scienziati a porre alcuni vincoli più definiti sulla linea temporale di dissipazione effettiva. In particolare, il team vuole condurre un lavoro più sperimentale su campioni di magnetite in diverse famiglie di queste condriti. Ciò consentirà loro di capire esattamente quando le rocce hanno acquisito le impronte dei campi magnetici.

Implicazioni per altri sistemi solari

L'idea di utilizzare le rocce per "datare" la nebulosa solare e la sua dissipazione ha implicazioni per i dischi protoplanetari attorno ad altre stelle. Suggerisce che la maggior parte di questi dischi subisce un'evoluzione su due scale temporali. Abbinalo a un lavoro precedente che mostrava che i dischi protoplanetari hanno sottostrutture e ora abbiamo più informazioni sulle condizioni caotiche poco dopo la nascita del nostro sole e dei nostri pianeti. + Esplora ulteriormente

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