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22 agosto 2019

L'immane collisione che cambiò il

"cuore" di Giove

NASA/JPL-Caltech 
L'impatto con un protopianeta ha segnato la

giovinezza di Giove, che ne porta ancora le

tracce: sarebbe questo il motivo per cui il

nucleo del pianeta non è piccolo e compatto,

ma gli elementi pesanti da cui è composto

sono sparsi in un volume che occupa quasi

metà del suo raggio.

Quattro miliardi e mezzo di anni fa, Giove,

allora ancora in fase di formazione, entrò in

collisione con un protopianeta con una massa

dieci volte superiore a quella della Terra.

L'apocalittico scontro frontale sconvolse il

nucleo del pianeta con conseguenze rilevabili

ancora oggi.
E' questa la spiegazione di gran lunga più

probabile della inaspettata struttura del nucleo

di Giove rivelata dalla sonda Juno della NASA

che, lanciata nel 2011, dal 2016 sta orbitando

attorno al pianeta raccogliendo un'importantis-

sima varietà di dati.

A sostenerlo è uno studio, pubblicato su "Nature",

condotto da un gruppo internazionale di

ricercatori diretti da Andrea Isella della Rice

University, e Shang-Fei Liu. D, della Sun Yat-sen

University a Zhuhai, in Cina.
Raffigurazione artistica di Juno in orbita attorno

a Giove (NASA)La rilevazione del campo gravitazio-

nale del pianeta fatta da Juno aveva infatti mostrato

delle anomalie del tutto inaspettate: invece di

essere piccolo e compatto, il nucleo di Giove

occupa quasi metà del suo raggio, e gli elementi

pesanti (ossia diversi da idrogeno ed elio), che

rappresentano il 10-15 per cento della sua massa,

sono diluiti e sparpagliati in questo enorme volume.

Il problema è che i modelli di formazione

planetaria indicano che la maggior parte

degli elementi pesanti si accumula durante

le prime fasi della formazione di un pianeta

creando un nucleo relativamente compatto.

Dopo aver eseguito migliaia di simulazioni al

computer, Shang-Fei e colleghi sono riusciti

a identificare uno scenario in grado di dar

conto dell'inconsueta struttura del nucleo

di Giove.

Secondo la loro ricostruzione, inizialmente

Giove era formato da un nucleo solido e

compatto di elementi pesanti con una massa

pari a circa una decine di masse terrestri,

circondato da una estesa e massiccia atmosfera,

all'incirca corrispondente a quella attuale.

Raffigurazione schematica dell'effetto sul

nucleo di Giove dell'impatto con il protopianeta

(© Shang-Fei Liu/Sun Yat-sen University)

Il fortissimo campo gravitazionale di Giove deve

aver perturbato l'orbita di uno dei protopianeti

che popolavano il giovane sistema solare,

dotato di un nucleo solido di circa otto masse

terrestri e un'atmosfera di due.

L'enorme differenza fra le masse dei due corpi

celesti ha fatto sì che il protopianeta si

precipitasse a capofitto su Giove, dirigendosi

come un proiettile verso il suo nucleo.

Il conseguente impatto fra i due nuclei di

dimensioni abbastanza simili li avrebbe

quindi mandati in frantumi rimescolandone

il materiale con quello dell'atmosfera circostante.

I risultati ottenuti, osserva Isella, potrebbero

interessare non solo i planetologi, ma anche

una più ampia platea di astronomi, che a volte

osservando stelle lontane vedono emissioni

infrarosse che scompaiono inspiegabilmente

dopo qualche anno: "Una possibilità è che si

stia guardando una stella mentre due pianeti

rocciosi si scontrano frontalmente e si frantumano,

creando una nuvola di polveri che assorbe

la luce stellare e la riemette.

Si osserva così un lampo, ma dopo un po' di tempo,

la polvere si dissipa e l'emissione sparisce."  (red)