Prima che esistessero i mondi, gli oceani o persino la terraferma, c'era qualcosa di ben meno imponente: una nube. Una vasta e fredda miscela di gas e polvere che vagava nello spazio. Nessun continente, nessuna atmosfera, nessuna vita, solo minuscole particelle che fluttuavano nell'oscurità. Da questo inizio così semplice prendono vita interi sistemi solari!
Capire come avviene questa trasformazione è una parte fondamentale della scienza alla base della missione Plato dell’ESA. Studiando i pianeti attorno ad altre stelle, Plato aiuta gli scienziati a ricostruire non solo una mappa dei pianeti nella nostra Galassia, ma anche come si formano.
Fase uno: nasce una stella
Tutto ha inizio quando una parte di una gigantesca nube di gas e polvere collassa sotto la propria gravità. Man mano che si restringe, ruota più velocemente e si appiattisce in un disco, come quando l’impasto della pizza viene fatto roteare in aria. Quando al centro si raccoglie abbastanza materiale, una stella prende forma. Intorno ad essa rimane un disco vorticoso di gas e polvere. Questo si chiama disco protoplanetario, ovvero un disco da cui prendono formai pianeti. L'area intorno alla stella dove nascono i pianeti.
Fase due: dalla polvere ai sassolini
All'inizio, il disco è pieno di granelli microscopici, più piccoli della sabbia. Ma questi granelli non restano soli a lungo! Si scontrano delicatamente e si uniscono, formando agglomerati sempre più grandi. La polvere diventa ciottoli, e i ciottoli continuano a crescere.
Potrebbe sembrare un processo lento, ma avviene su scale enormi, con innumerevoli collisioni che avvengono contemporaneamente. Col tempo, questi piccoli mattoncini diventano oggetti grandi chilometri, noti come planetesimi. Sono come i primi “semi” dei pianeti.
Fase tre: le collisioni danno vita ai mondi
Una volta che si formano i planetesimi, la gravità inizia a prendere il sopravvento. Gli oggetti più grandi attraggono quelli più piccoli e le collisioni diventano più violente. Alcuni si scontrano e si fondono, diventando più grandi. Altri si frantumano, reimmettendo materiale nel sistema.
Questa fase caotica porta alla formazione di embrioni planetari, oggetti abbastanza grandi da avere una gravità significativa. Ma non sono ancora pianeti completi.
Nel corso di milioni di anni, questi embrioni continuano a scontrarsi e a unirsi, liberando gradualmente le loro orbite e crescendo fino a diventare pianeti completamente formati. I corpi più grandi crescono spazzando via quelli più piccoli, finché rimangono solo pochi pianeti dominanti. La sopravvivenza del più forte, in stile planetario!
Fase quattro: crescere e acquisire atmosfera
Man mano che i pianeti crescono iniziano a cambiare. I pianeti rocciosi come la Terra formano superfici solide raffreddandosi dopo un periodo di impatti ripetuti. Allo stesso tempo, i gas presenti al loro interno vengono rilasciati attraverso l'attività vulcanica e possono formare atmosfere.
Nelle regioni più esterne di un sistema, dove la temperatura è più bassa, si verifica un fenomeno diverso. I grandi nuclei planetari possono accumulare enormi quantità di gas, trasformandosi in giganti gassosi come Giove e Saturno.
Ecco perché i sistemi solari presentano spesso una varietà di corpi celesti: piccoli pianeti rocciosi più vicini alla stella e giganteschi pianeti gassosi. Tutte queste differenze risalgono alle condizioni del disco primordiale.
Non tutti gli impianti solari sono uguali
Una delle scoperte più entusiasmanti dell’astronomia moderna è che i sistemi planetari possono apparire molto diversi dal nostro. Alcuni hanno pianeti giganti estremamente vicini alle loro stelle. Altri possono contenere sistemi densamente popolati di piccoli mondi rocciosi. La cosa più incredibile è che alcuni ospitino persino pianeti nella zona abitabile, dove le condizioni potrebbero consentire l’esistenza di acqua liquida sulla superficie del pianeta.
La missione Plato è progettata per studiare questi sistemi in dettaglio, aiutando gli scienziati a capire non solo quali pianeti esistono, ma anche come si sono formati.
Un processo che richiede tempo
È facile pensare ai pianeti come a entità permanenti, ma in realtà sono il risultato di una lunga e delicata catena di eventi. Una nube di gas collassa, una stella si accende, la polvere si agglomera e le collisioni danno origine ai mondi. Ogni fase si basa su quella precedente, svolgendosi così lentamente che i cambiamenti sarebbero quasi impossibili da notare su scale temporali umane. La formazione dei pianeti non avviene dall’oggi al domani, ma si svolge nell’arco di decine di milioni di anni, plasmata dalla gravità, dal movimento e da innumerevoli collisioni.
Da qualche parte in questo lungo processo, se le condizioni sono quelle giuste, potrebbe nascere un pianeta simile alla Terra. La missione Plato ha proprio l’obiettivo di cercare pianeti come il nostro e ci aiuterà a scoprire se sono diffusi o se il nostro pianeta sia davvero unico nel suo genere.
