Nuovi tempi per la formazione dei satelliti dei TNO
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La formazione dei sistemi di satelliti che orbitano intorno ai maggiori oggetti trans nettuniani si sarebbe consumata nei primi 700 milioni di anni del Sistema Solare.


Fonte Sota Arakawa et al, Early formation of moons around large trans-Neptunian objects via giant impacts, Nature Astronomy (2019)


I principali TNO e i loro satelliti.
I principali TNO e i loro satelliti. 

Attraverso simulazioni al computer e osservazioni, un team di scienziati di Tokyo ha mostrato come gli oggetti trans-nettuniani (TNO) possano aver tratto origine. 

I TNO includono pianeti nani come Plutone e rappresentano un gruppo di corpi minori rocciosi e ghiacciati in orbita oltre il pianeta Nettuno. I TNO si sono formati, probabilmente, insieme al Sistema Solare intero e comprenderne la nascita può essere fondamentale proprio per questo motivo. 

Come molti corpi del Sistema Solare, compresa la Terra, i TNO hanno spesso dei satelliti la cui origine risiede, probabilmente, in collisioni tra blocchi primordiali. Le proprietà dei TBO e dei loro satelliti forniscono un numero di indizi molto importanti per ripercorrere la storia delle formazione e delle collisioni, storia che può essere legata alla modalità di stabilizzazione delle orbite dei pianeti maggiori.

A oggi tutti i TNO con diametro maggiore di mille chilometri sono in possesso di  un sistema di satelliti e il range del rapporto tra la massa dei satelliti e quella del corpo principale va da 1/10 a 1/1000. Un tale tasso può essere significativo visto che la nostra Luna e Caronte, ad esempio, dovrebbero aver tratto origine da un impatto gigante e il tasso tra la massa lunare e quella terrestre è 1/80.

 

 

Il pannello in alto mostra una istantanea nella formazione di un satellite da impatto gigante alla velocità di 1 km/s e con un angolo di 75°. Il pannello in basso mostra lo schema della circolarizzazione dell'orbita del satellite dovuta all'interazione mareale dopo la formazione del satellite. Crediti Arakawa et al.
Il pannello in alto mostra una istantanea nella formazione di un satellite da impatto gigante alla velocità di 1 km/s e con un angolo di 75°. Il pannello in basso mostra lo schema della circolarizzazione dell'orbita del satellite dovuta all'interazione mareale dopo la formazione del satellite. Crediti Arakawa et al.

 

 

 

Per studiare la formazione e l'evoluzione dei sistemi di satelliti dei TNO, il team di ricerca ha avviato più di 400 simulazioni di impatti giganti e relativi calcoli mareali.

DImensione e orbita del sistema di satelliti sembrano spiegati al meglio con un impatto di un progenitore ancora fuso. Inoltre, i TNO abbastanza grandi possono ritenere calore interno e rimanere fusi per un periodo di pochi milioni di anni, soprattutto se la sorgente di calore interna è di breve durata, ad esempio perché legata a isotopi radioattivi come l'Alluminio-26. Un corpo fuso necessita di una grande quantità di isotopi e questo implica come la formazione dei satelliti debba ricadere in un periodo precedente la migrazione verso l'esterno dei pianeti esterni come Nettuno. Un periodo compreso nei primi settecento milioni di anni del Sistema Solare.

 

 

Studi precedenti mostravano un periodo di formazione decisamente più lungo, con corpi coinvolti non più allo stato fuso.