Polvere dove non dovrebbe esistere dalla collisione di planetesimi
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Osservazioni di ALMA nel sistema planetario di HD 163296 evidenzia la presenza di una quantità enorme di polvere nelle zone del disco che dovrebbero esserne prive. Indiziati sono i planetesimi.


Fonte The Astrophysical Journal - “Dust-to-gas Ratio Resurgence in Circumstellar Disks Due to the Formation of Giant Planets: The Case of HD 163296“ - D. Turrini et al.


Il disco di HD 163296. Crediti ALMA
Il disco di HD 163296. Crediti ALMA

Il disco di polveri e gas che circonda la giovane (cinque milioni di anni la stima) stella HD 163296, con massa pari a due masse solari, sembra evidenziare la formazione di tra pianeti giganti unitamente a una massa di polveri ancora elevatissima, stimata in circa 300 masse terrestri. Oltre alla quantità, la distribuzione della polvere vede una enorme presenza in regioni difficilmente spiegabili. Le osservazioni di Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) potrebbero essere spiegate con una serie di collisioni tra planetesimi in formazione.

Il disco, composto da un decimo della massa solare, si estende per 500 Unità Astronomiche (UA , venti volte più in là di Nettuno). L'attrito con il gas dovrebbe determinare il lento scivolamento della polvere verso le zone più interne del disco ma la presenza di pianeti giganti potrebbe arrestare la migrazione. Ci si attenderebbe un accumulo di polvere appena al di fuori rispetto alle orbite del secondo e terzo pianeta  mentre si dovrebbe assistere a una assenza di polvere nelle zone interne ma ALMA ha mostrato regioni interne al primo pianeta decisamente ricche di polveri. All'interno di questi dischi esistono corpi più piccoli che sfuggono alle osservazioni di ALMA ma che sono comunque presenti: questi planetesimi possono interagire con i giganti gassosi finendo per essere attori di violente collisioni. Una conferma a tutto ciò viene dalle simulazioni fatte girare sui calcolatori: gli urti sono abbastanza lievi fino a che i giganti gassosi non si avvicinano alle masse finali, quando le collisioni diventano violente tanto da sbriciolare i planetesimi e a riempire di polvere luoghi che non dovrebbero presentarne. I planetesimi possono venire accelerati a velocità supersoniche rispetto al gas circostante creando al contempo onde di shock tali da riscaldare sia i planetesimi sia il gas.