Potrebbero non sembrare molto, ma si pensa che le condriti CI - piccoli meteoriti fragili come mostrato qui - siano i nostri migliori equivalenti compositivi del materiale sfuso del nostro sistema solare. Credito:StarPlan, Istituto Globo, Università di Copenaghen
Il precursore del nostro pianeta, la proto-Terra, formatosi in un arco di tempo di circa cinque milioni di anni, mostra un nuovo studio del Center for Star and Planet Formation (StarPlan) del Globe Institute dell'Università di Copenaghen.
Su scala astronomica, questo è estremamente veloce, spiegano i ricercatori. Se confrontiamo i 4,6 miliardi di anni di esistenza stimati del sistema solare con un periodo di 24 ore, i nuovi risultati indicano che la proto-Terra si è formata in quello che corrisponde a circa un minuto e mezzo.
Così, i risultati di StarPlan rompono con la teoria tradizionale secondo cui la proto-Terra si è formata da collisioni casuali tra corpi planetari sempre più grandi nel corso di diverse decine di milioni di anni, equivalenti a circa 5-15 minuti delle suddette 24 ore immaginarie di formazione .
Anziché, i nuovi risultati supportano un più recente, teoria alternativa sulla formazione dei pianeti attraverso l'accrescimento di polvere cosmica. L'autore principale dello studio, Professore Associato Martin Schiller, lo spiega così:"L'altra idea è che si parte dalla polvere, essenzialmente. Oggetti di dimensioni millimetriche, tutti insieme, piovendo sul corpo in crescita e facendo il pianeta in una volta sola, " lui dice, aggiungendo, "Non solo questa implicazione della rapida formazione della Terra è interessante per il nostro sistema solare. È anche interessante valutare quanto sia probabile che i pianeti si formino da qualche altra parte nella galassia".
La composizione di massa del sistema solare
La chiave della nuova scoperta è arrivata sotto forma di misurazioni più precise degli isotopi di ferro che sono state finora pubblicate scientificamente.
Studiando la miscela isotopica dell'elemento metallico in diversi meteoriti, i ricercatori hanno trovato solo un tipo di materiale meteoritico con una composizione simile alla Terra:le cosiddette condriti CI.
Il professor Martin Bizzarro di StarPlan presenta diversi tipi di meteoriti. Credito:StarPlan, Istituto Globo, Università di Copenaghen
I ricercatori dietro lo studio descrivono la polvere in questo fragile tipo di meteorite come il nostro miglior equivalente della composizione di massa del sistema solare stesso. Era polvere come questa combinata con gas che veniva incanalata attraverso un disco di accrescimento circumstellare sul Sole in crescita.
Questo processo è durato circa cinque milioni di anni e i nostri pianeti sono stati realizzati con il materiale contenuto in questo disco. Ora, i ricercatori stimano che anche il nucleo ferroso della proto-Terra si sia formato già durante questo periodo, rimozione del ferro precoci accresciuto dal mantello.
Due diverse composizioni di ferro
Altri meteoriti, per esempio da Marte, ci dicono che all'inizio la composizione isotopica del ferro del materiale che contribuisce alla crescita della Terra era diversa. Molto probabilmente a causa del trattamento termico della polvere vicino al giovane sole, spiegano i ricercatori di StarPlan.
Dopo le prime centinaia di migliaia di anni del nostro sistema solare è diventato abbastanza freddo da permettere alla polvere CI non trasformata proveniente da più lontano nel sistema di entrare nella regione di accrescimento della proto-Terra.
"Questa polvere CI aggiunta ha sovrastampato la composizione del ferro nel mantello terrestre, il che è possibile solo se la maggior parte del ferro precedente è già stata rimossa nel nucleo. Ecco perché la formazione del nucleo deve essere avvenuta presto, "Spiega Martin Schiller.
"Se la formazione della Terra fosse un processo casuale in cui hai appena frantumato i corpi insieme, non saresti mai in grado di confrontare la composizione di ferro della Terra con un solo tipo di meteorite. Otterresti una miscela di tutto, " Aggiunge.
Più pianeti, più acqua, forse più vita
Sulla base delle prove per la teoria che i pianeti si formano attraverso l'accrescimento di polvere cosmica, i ricercatori ritengono che lo stesso processo possa verificarsi in altre parti dell'universo. Ciò significa che anche altri pianeti potrebbero formarsi molto più velocemente che se crescono esclusivamente da collisioni casuali tra oggetti nello spazio.
Questa ipotesi è corroborata dalle migliaia di esopianeti - pianeti in altri sistemi solari - che gli astronomi hanno scoperto dalla metà degli anni novanta, spiega Center Leader e coautore dello studio, Professor Martin Bizzarro:"Ora sappiamo che la formazione dei pianeti avviene ovunque. Che abbiamo meccanismi generici che funzionano e creano sistemi planetari. Quando comprendiamo questi meccanismi nel nostro sistema solare, potremmo fare inferenze simili su altri sistemi planetari nella galassia. Compreso il punto e la frequenza con cui l'acqua viene accumulata, " lui dice.
Bizzarro aggiunge, "Se la teoria dell'accrescimento planetario precoce è davvero corretta, l'acqua è probabilmente solo un sottoprodotto della formazione di un pianeta come la Terra, che costituisce gli ingredienti della vita, come lo conosciamo, è più probabile che si trovi altrove nell'universo."
