L'origine del nostro sistema solare

Una delle domande più frequenti degli astronomi è: come sono arrivati ​​qui il nostro Sole e i nostri pianeti? È una buona domanda a cui i ricercatori stanno rispondendo mentre esplorano il sistema solare. Non sono mancate le teorie sulla nascita dei pianeti nel corso degli anni. Ciò non sorprende se si considera che per secoli si è creduto che la Terra fosse il centro dell'intero universo, per non parlare del nostro sistema solare. Naturalmente, ciò ha portato a una valutazione errata delle nostre origini. Alcune prime teorie suggerirono che i pianeti furono espulsi dal Sole e solidificati. Altri, meno scientifici, hanno suggerito che alcune divinità hanno semplicemente creato il sistema solare dal nulla in pochi "giorni". La verità, tuttavia, è molto più eccitante ed è ancora una storia piena di dati osservativi. 

Man mano che la nostra comprensione del nostro posto nella galassia è cresciuta, abbiamo rivalutato la questione dei nostri inizi. Ma per identificare la vera origine del sistema solare, dobbiamo prima identificare le condizioni che tale teoria dovrebbe soddisfare.

Proprietà del nostro sistema solare

Qualsiasi teoria convincente sulle origini del nostro sistema solare dovrebbe essere in grado di spiegare adeguatamente le varie proprietà al suo interno. Le condizioni primarie che devono essere spiegate includono:

• Il posizionamento del sole al centro del sistema solare.
• La processione dei pianeti attorno al Sole in direzione antioraria (vista da sopra il polo nord della Terra).
• Il posizionamento dei piccoli mondi rocciosi (i pianeti terrestri) più vicini al Sole, con i grandi giganti gassosi (i pianeti gioviani) più in là.
• Il fatto che tutti i pianeti sembrano essersi formati nello stesso periodo del Sole.
• La composizione chimica del Sole e dei pianeti.
• L'esistenza di comete e asteroidi.

Identificare una teoria

L'unica teoria ad oggi che soddisfa tutti i requisiti di cui sopra è nota come teoria della nebulosa solare. Ciò suggerisce che il sistema solare è arrivato alla sua forma attuale dopo essere crollato da una nuvola di gas molecolare circa 4,568 miliardi di anni fa.

In sostanza, una grande nuvola di gas molecolare, di diversi anni luce di diametro, fu disturbata da un evento vicino: un'esplosione di una supernova o una stella di passaggio che creava un disturbo gravitazionale. Questo evento ha fatto sì che le regioni della nuvola iniziassero a raggrupparsi insieme, con la parte centrale della nebulosa, essendo la più densa, collassando in un oggetto singolare.

Con oltre il 99,9% della massa, questo oggetto ha iniziato il suo viaggio verso la cappa stellare diventando prima un protostar. In particolare, si ritiene che appartenesse a una classe di stelle conosciute come stelle T Tauri. Queste pre-stelle sono caratterizzate da nuvole di gas circostanti contenenti materia pre-planetaria con la maggior parte della massa contenuta nella stella stessa.

Il resto della questione nel disco circostante forniva i mattoni fondamentali per i pianeti, gli asteroidi e le comete che alla fine si sarebbero formati. Circa 50 milioni di anni dopo che l'onda d'urto iniziale aveva provocato il collasso, il nucleo della stella centrale divenne abbastanza caldo da innescare la fusione nucleare. La fusione forniva abbastanza calore e pressione da bilanciare la massa e la gravità degli strati esterni. A quel punto, la stella infantile era in equilibrio idrostatico e l'oggetto era ufficialmente una stella, il nostro Sole.

Nella regione che circonda la stella appena nata, piccoli e caldi globi di materiale si sono scontrati per formare "pianeti" sempre più grandi chiamati planetesimi. Alla fine, sono diventati abbastanza grandi e avevano abbastanza "auto-gravità" per assumere forme sferiche. 

Man mano che crescevano, questi planetesimi formavano pianeti. I mondi interni rimasero rocciosi mentre il forte vento solare proveniente dalla nuova stella spazzava gran parte del gas nebulare verso regioni più fredde, dove fu catturato dagli emergenti pianeti gioviani. Oggi rimangono alcuni resti di quei planetesimi, alcuni come asteroidi di Troia che orbitano lungo lo stesso percorso di un pianeta o luna.

Alla fine, questo accrescimento della materia attraverso le collisioni rallentò. La nuova collezione di pianeti assunse orbite stabili e alcuni di loro migrarono verso il sistema solare esterno. 

La teoria della nebulosa solare si applica ad altri sistemi??

Gli scienziati planetari hanno trascorso anni a sviluppare una teoria che corrispondesse ai dati osservativi per il nostro sistema solare. L'equilibrio di temperatura e massa nel sistema solare interno spiega la disposizione dei mondi che vediamo. L'azione della formazione del pianeta influisce anche sul modo in cui i pianeti si insediano nelle loro orbite finali e su come i mondi vengono costruiti e poi modificati da continue collisioni e bombardamenti.

Tuttavia, osservando altri sistemi solari, scopriamo che le loro strutture variano selvaggiamente. La presenza di grandi giganti gassosi vicino alla loro stella centrale non concorda con la teoria della nebulosa solare. Probabilmente significa che ci sono alcune azioni più dinamiche che gli scienziati non hanno preso in considerazione nella teoria. 

Alcuni pensano che la struttura del nostro sistema solare sia quella unica, contenente una struttura molto più rigida di altre. In definitiva, ciò significa che forse l'evoluzione dei sistemi solari non è così rigorosamente definita come una volta credevamo.