Saturno potrebbe aver "fallito" come gigante gassoso

Il pianeta con gli anelli è decisamente gassoso, ma è davvero "gigante"?

Saturno è davvero massiccio: quasi 100 volte più robusto della Terra. Nonostante le sue dimensioni impressionanti, il pianeta con gli anelli è distante un secondo da Giove, che è quasi tre volte più massiccio.

Alla luce di ciò, un astrofisico suggerisce che non dovremmo considerare Saturno un vero e proprio gigante gassoso, ma piuttosto un pianeta che ha tentato, ma tragicamente fallito, di raggiungere la grandezza.

Sia gli astronomi professionisti che il pubblico in generale tendono a raggruppare Giove e Saturno nella stessa approssimativa categoria di pianeti giganti gassosi. Dopotutto, entrambi i pianeti sono molto grandi, entrambi hanno molto gas di idrogeno ed elio che costituiscono la maggior parte delle loro atmosfere, e i due pianeti sono uno accanto all'altro nel nostro sistema solare.

Ma indagini più approfondite con le navicelle Cassini e Juno della NASA hanno rivelato differenze significative tra i mondi, ad esempio nella quantità di elementi più pesanti sepolti in profondità nei loro corpi. Inoltre, Giove è tre volte più massiccio di Saturno, il che è, beh, un grosso problema.

Imparentato:Saturno sembra incredibile in queste immagini grezze del telescopio spaziale James Webb (foto)

In un nuovo articolo accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics Letters e disponibile come prestampa, Ravit Helled, astrofisico del Centro di Astrofisica Teorica e Cosmologia dell'Università di Zurigo in Svizzera, propone che il nostro sistema solare abbia un solo vero gigante gassoso: Giove. Urano e Nettuno sono più propriamente conosciuti come giganti di ghiaccio, poiché sono costituiti principalmente da elementi diversi da idrogeno ed elio. Per quanto riguarda Saturno, Helled afferma che non è un vero e proprio gigante gassoso, ma non è riuscito a raggiungere tale status.

Far crescere un pianeta gigante è un affare complicato. Il primo sistema solare era un luogo complesso e in evoluzione. Inizialmente, c'era molto materiale che vorticava attorno al sole ancora crescente al centro. Quel materiale era costituito principalmente da idrogeno ed elio, con una spolverata di elementi più pesanti. Ma quando il giovane sole cominciò a riscaldarsi, fece esplodere tutto l’idrogeno e l’elio dal sistema.

Ciò significa che i pianeti hanno una finestra ristretta di opportunità per raggiungere la grandezza. L’unico modo per accumulare più massa, soprattutto dall’idrogeno e dall’elio, è accumulare più massa. Più qualcosa è massiccio, maggiore sarà l’attrazione gravitazionale e maggiore sarà la quantità di materiale che vorrà unirsi al gruppo planetario. Ma un pianeta deve farlo rapidamente, prima che il sole spazzi via tutti gli elementi leggeri, bloccando la crescita.

In precedenza, i ricercatori presumevano che Giove e Saturno giocassero a giochi simili – con entrambi i pianeti che raggiungevano un certo stadio critico necessario per aspirare rapidamente un’enorme quantità di materiale in un periodo di tempo relativamente breve – ma che in qualche modo Giove fosse stato più fortunato nel processo.

Ma secondo Helled, Saturno non ha mai avuto una possibilità di correre. La soglia critica alla quale un pianeta può ottenere una quantità esponenziale di idrogeno ed elio è circa 100 volte la massa terrestre. Giove batte facilmente questo fenomeno, il che significa che ha acquisito la maggior parte del materiale nel sistema solare esterno prima che il sole lo spazzasse via.

Allo stesso modo Urano e Nettuno erano troppo piccoli per ottenere questo tipo di successo travolgente. E Saturno si trova proprio nella zona di transizione. Se fosse stato anche solo un po' più grande, avrebbe potuto competere con Giove per il titolo di pianeta più grande del sistema solare.

— Incredibili foto di Saturno dall'orbiter Cassini della NASA

— Su Giove e Saturno rimangono grandi misteri nonostante le missioni fondamentali

— Come si è formato Giove?

Invece Saturno è rimasto bloccato. È diventato abbastanza grande da poter abbattere una quantità significativa di idrogeno ed elio attraverso la pura forza di volontà gravitazionale, ma non abbastanza da poter dare il via a quel processo e avviarlo davvero. Quindi, a tutti gli effetti, Saturno è un gigante gassoso fallito, afferma Helled.

Ciò significa che, nonostante le loro somiglianze a livello superficiale, Giove e Saturno si sono evoluti lungo percorsi completamente diversi, il che spiega le loro differenze più profonde. La distinzione nel modo in cui si sono evoluti questi due mondi può aiutarci a capire non solo come si è sviluppato il nostro sistema solare, ma anche come sono nati i sistemi stellari nella galassia.