Migrazione orbitale

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Si definisce migrazione orbitale un'alterazione dei parametri orbitali di un pianeta o di un satellite naturale (tipicamente del valore del semiasse maggiore dell'orbita). Numerosi processi possono essere alla base di un simile evento.

[modifica] Accrescimento del nucleo

Durante la fase di accrescimento dei nuclei planetari si ritiene che un gigante gassoso possa assorbire parte del momento angolare della nube di polveri che lo circonda, spostandosi perciò gradualmente su un'orbita più interna.

[modifica] Bombardamento asteroidale

Durante questa fase dello sviluppo planetario, i planetesimali possono interagire gravitazionalmente in modo caotico, portando spesso alla deviazione dei corpi minori su orbite diverse.

[modifica] Studi

Paul Cresswell e Richard Nelson (due astronomi inglesi) grazie a simunlazioni numeriche al computer hanno cercato di definire quantitivamente i protopianeti giganti gassosi, in un sistema planetario, come migrano verso il centro del complesso, cioè verso la stella centrale.

Attualmente si adotta come modello, per la formazione dei pianeti, quello che limita a tre i processi formazionali.

Simulazione della migrazione dei pianeti esterni e della fascia di Kuiper. a) Migrazione di Giove e Saturno in risonanza 2:1; b) Corpi della fascia di Kuiper dopo il passaggio di Nettuno; c) Aspetto della fascia di Kuiper dopo l'eiezione da parte di Giove; orbita di Giove color verde - orbita di Saturno color arancione - orbite di Urano e Nettuno color blu chiaro e blu scuro

Il primo è quel fenomeno che fa si che i microgranelli di polveri e le goccioline di un liquido tendono ad aggregarsi per formare corpi di dimensioni fino un chilometro di diametro.

Il secondo è il continuo accrescimento che porta formazioni minori a crescere fino a formare planetesimi di dimensioni comprese fra 100 e 1000 chilometri.

Il terzo processo vede i planetesimi maggiori cominciare a predominare a discapito di quelli più piccoli ed aumentare la propria massa inglobando tutto quello che c'è intorno fino a diventare pianeti di tipo terrestre e nuclei protoplanetari di giganti gassosi oltre un'orbita di 3 u.a.. Questi intereagiscono col disco protoplanetario gassoso e in circa 100 mila anni iniziano un movimento verso l'interno. Ora succede che il tempo di 100 mila anni è però troppo breve affinchè avvenga la formazione di un gigante gassoso.

Cresswell e Nelson si sono messi ad osservare ciò che accade ai pianeti in formazione quando sono immersi in un disco protoplanetario gassoso; grazie alle simulazioni sono arrivati alla conclusione che solamente il 2% dei casi di protopianeti viene proiettato verso l'esterno, mentre il rimanente 98% viene intrappolato da risonanze orbitali e tende a spostarsi verso il centro fondendosi, a volte, con la stessa stella.

Ancora però il tutto è un po' in discussione e ci sono diversi quesiti a cui dare una risposta adeguata.

Fascia asteroidale tra i pianeti di Marte e Giove

Una recente ricerca da parte del Lunar and Planetary Laboratory (in Arizona) ha messo in evidenza come i pianeti giganti gassosi abbiano avuto un ruolo importante, se non predominante, nel cambiamento delle orbite degli asteroidi. Infatti circa 4 miliardi di anni fa Giove, Saturno, Urano e Nettuno durante il loro movimento che li ha portati all'attuale posizione sono entrati in collisione con i corpi lì presenti (asteroidi, planetesimi e comete) e per la legge della conservazione dell'energia e del momento angolare hanno costretto e sono stati costretti a spostarsi sia verso l'interno, sia verso l'esterno del sistema solare causando un allungamento o un ristringimento della propria orbita.

Da tempo sono state notate, all'interno della fascia asteroidale, zone vuote, le cui posizioni risultano in risonanza orbitale con l'orbita di Giove, segno inequivocabile dell'influenza del pianeta in quel punto, la quale ha causato uno sconvolgimento delle loro posizioni; modificandole e mescolandole. Sono state notate inoltre altre zone vuote che non potevano essere spiegate se non con la teoria dello spostamento orbitale del gigante gassoso, il quale passando di là ne aveva modificato le orbite per poi stabilrsi dove sta ora. Tutto ciò prova che veramente i pianeti giganti hanno cambiato il loro movimento attorno al Sole, migrando attraverso il suo sistema e causando modifiche molto sostanziose delle orbite degli asteroidi sconvolgendole a tal punto da creare un vero e proprio bombardamento diretto contro i pianeti, del quale ancora oggi noi ne osserviamo le cicatrici, come gli innumerevoli crateri d'impatto rilevabili sulla superficie lunare, su quella di Mercurio e su quella degli altri satelliti naturali del nostro sistema solare.