La Formazione dei Satelliti Medicei

La Formazione dei Satelliti Medicei

Gli astronomi hanno sviluppato una nuova teoria per spiegare la nascita dei satelliti galileiani di Giove. Il modello potrebbe rivelarsi interessante anche per indagare sui meccanismi di formazione delle esolune in orbita attorno a mondi alieni, un argomento ancora poco studiato. I risultati sono pubblicati su The Astrophysical Journal.

Le quattro lune di Giove note anche come satelliti medicei – Io, Europa, Ganimede e Callisto – sono stati scoperti da Galileo Galilei. Sono più grandi di Plutone, e Ganimede è la luna più grande del Sistema Solare, superando in dimensione perfino il pianeta Mercurio. Si ritiene che alcune di queste lune ospitino oceani d’acqua sotto la crosta ghiacciata, il che apre la possibilità che ospitino forme di vita elementare.

Konstantin Batygin del Caltech e Alessandro Morbidelli dell’Osservatorio della Costa Azzurra hanno sviluppato un modello che potrebbe spiegare come il gigante del Sistema Solare abbia acquisito i suoi satelliti. La nuova teoria prevede un giovane Giove circondato da un esteso disco di gas e polveri. Durante i periodi primordiali del Sistema Solare tale disco circumplanetario si è comportato come una “trappola per le polveri”, catturando a sè piccoli addensamenti di materia ghiacciata. Nel corso del tempo la quantità di polveri ghiacciate nel disco ha continuato ad aumentare, portando a innumerevoli collisioni e fusioni tra le particelle. Alla fine hanno iniziato a formarsi corpi più grandi, estesi un centinaio di chilometri, che in seguito hanno continuato ad addensarsi insieme creando gli embrioni delle future lune.

Man mano che la piccola luna in crescita orbitava all’interno del disco polveroso, si lasciava dietro un’onda a spirale lungo il percorso, che progressivamente portava all’avvicinamento della lunetta verso Giove. Quando la luna ben formata ha raggiunto il bordo interno del disco, è fuoriuscita dalla zona ricca di polveri e ha interrotto il suo percorso migratorio verso l’interno. Lo stesso processo si sarebbe ripetuto, portando alla formazione progressiva delle quattro lune galileiane del gigante gassoso, dall’interno verso l’esterno. Secondo questo scenario, i satelliti più interni di Giove, Io ed Europa, si sarebbero formati in appena 6.000 anni. Ganimede, invece, avrebbe impiegato circa 30.000 anni a formarsi. Per quanto riguarda Callisto, quando iniziò la sua formazione il calore del Sole aveva già fatto evaporare gran parte del disco circumplanetario: forse Callisto raggiunse la metà della sua massa finale in circa 50.000 anni, impiegando quasi 9 milioni di anni per accumulare il resto.

La teoria può spiegare come le orbita di Io, Europa e Ganimede abbiano sviluppato la risonanza orbitale che osserviamo oggi. Per ogni singola orbita percorsa da Ganimede, Europa ne compie due, e la luna più interna Io ne percorre quattro, ritornando alla configurazione iniziale ogni 172 ore. Anche se lo studio si è focalizzato sulla storia delle lune di Giove, secondo Batygin concetti analoghi potrebbero essere applicati a Saturno, così come a esopianeti gassosi distanti. Lo studio delle lune dei giganti del Sistema Solare è particolarmente importante, considerando l’eventualità che questi corpi ghiacciati possano ospitare vita extraterrestre, particolarmente nei loro oceani sub-superficiali.

Nell’immagine il ‘ritratto di famiglia’ di Giove e delle sue quattro lune più grandi, in una ripresa composita. Dall’alto in basso, le lune sono Io, Europa, Ganimede e Callisto. Le immagini di Giove, Io, Europa e Ganimede sono state riprese dalla sonda Galileo, mentre l’immagine di Callisto risale al 1979, dalla sonda Voyager.
Copyright: NASA/JPL/DLR

https://astronomy.com/news/2020/05/astronomers-recreate-the-formation-of-jupiters-galilean-moons-using-new-theory