Le osservazioni effettuate con l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), insieme alla modellazione teorica, mostrano che i piccoli oggetti celesti che compongono la Cintura di Kuiper, una vasta raccolta oltre l'orbita di Nettuno, sono interessati da un fenomeno precedentemente suggerito solo in simulazioni al computer.
Quando un pianeta si muove attraverso un disco protoplanetario, libera un varco e concentra i detriti rocciosi sui suoi bordi esterni ed interni per creare un varco nei piccoli corpi ghiacciati oltre Nettuno. Questo divario è noto come “zona esaurita” e il processo che crea il divario è stato precedentemente osservato nei modelli computerizzati. Tuttavia, nuove osservazioni di ALMA mostrano che il processo potrebbe essere molto più forte e diffuso nel nostro sistema solare di quanto gli scienziati avessero previsto.
La ricerca, condotta da astronomi dell'Università di Tokyo e dell'Università Sangyo di Osaka, è presentata sulla rivista Nature.
"Avevamo precedentemente sospettato che fosse in gioco questo meccanismo, ma la risoluzione e la sensibilità di ALMA rendono questo il primo rilevamento diretto dell'effetto nel nostro sistema solare", afferma l'autore principale Shingo Kameda dell'Università di Tokyo.
Studi precedenti hanno dimostrato che il bordo esterno della fascia di Kuiper è fortemente limitato dalla presenza di Nettuno. Tuttavia, le nuove osservazioni di ALMA mostrano che lo stesso processo, sebbene più debole, avviene anche sul bordo interno.
"Ciò dimostra che anche se i grandi pianeti hanno smesso di migrare circa 4 miliardi di anni fa, i loro effetti sulla distribuzione dei corpi piccoli sono ancora rilevabili oggi", afferma il coautore Takahiro Sudo dell'Università Sangyo di Osaka.
Questi risultati aiutano a conciliare le osservazioni con le previsioni teoriche sulla formazione della fascia di Kuiper.
I ricercatori hanno scoperto che la zona impoverita osservata nella fascia di Kuiper è coerente con le previsioni di uno specifico modello teorico di migrazione planetaria, in cui il disco di gas esercita una forza di trascinamento sui pianeti, facendoli migrare mentre interagisce con i solidi, che sono concentrati in zone ristrette.
"Questo risultato implica che le particelle solide accumulate nelle zone strette furono disperse direttamente dai pianeti, non influenzate indirettamente attraverso il gas del disco. Questo meccanismo potrebbe essere una delle cause della diversità nelle proprietà fisiche e chimiche dei piccoli corpi nel sistema solare." sistema", afferma il coautore Motohide Tamura, professore all'Università di Tokyo.
