Pianeta gioviano rovente con H2O

[Antares666]

E' stato scoperto un pianeta gigante con caratteristiche bizzarre:

http://www.corriere.it/Primo_Piano/Scie ... neta.shtml

[dixit]

A parte alcuni studi spettrografici, che hanno condotto alla scoperta dell'acqua, il pianeta è molto simile a molti altri scoperti negli ultimi anni. Le sue dimensioni e la piccola orbita attorno alla stella ospite, sono fattori determinanti per trovare facilmente questo tipo di pianeti. A riguardo ho scritto due post in un blog di amici. Se volete un'infarinatura rapida leggiucchiateli, sono pronto anche per eventuali domande

http://galileiani.blogspot.com/

[Antares666]

Mi piacerebbe sapere come si formano tutti questi giganti gassosi in prossimità del loro sole. Quando ero giovane vi erano falsi uomini di scienza che facevano di tutto per stabilire cosa potesse formarsi e cosa no, e tra le altre cose sostenevano che il vento solare avrebbe disperso il materiale planetesimale troppo vicino alla stella, rendendo possibile solo la formazione di piccoli globi di roccia. Gongolo nel veder crollare ogni dogma.

[dixit]

"Si ritiene che i pianeti come Giove possano formarsi solo a grandi distanze dalla stella (oltre la Frost line, a 3 UA unità astronomiche, per il Sole), lì dove possono condensare i ghiacci che portano alla formazione di tali pianeti. Lo scenario classico, di formazione dei pianeti, prevede che quelli di tipo terrestre si formino entro la Frost Line, mentre quelli giganti oltre. Ossia, si prende come modello il nostro Sistema Solare. Le osservazioni però contraddicono questa visione. Una spiegazione è fornita dalla teoria della migrazione, la quale prevede che i pianeti giganti si formino oltre la Frost Line e successivamente migrino verso le zone interne, a causa di forze di drag, per interazione con il disco protoplanetario (Weidenschilly, 1996). Un'altra teoria, più recente, è la teoria dei Jumping Jupiters. In questo modello i pianeti si formano analogamente agli altri modelli a grandi distanze, in seguito, a causa di interazioni gravitazionali tra pianeti giganti, avverrebbe una migrazione verso l'interno, o addirittura l'espulsione di un pianeta dal sistema (Marzari et al, 2002). Questa teoria è suffragata dall'osservazione di oggetti di tipo planetario, vaganti nel mezzo interstellare (S Ori, Zapatero - Osorio et al, 2002)."

parole mie (autocitazione)

[Antares666]

Teoria interessante, anche se non mi convince del tutto. Non mi è del tutto chiara l'azione di queste forze che farebbero migrare i pianeti gioviani verso l'interno del sistema, né la loro connessione con il tipo di stella (a quanto pare non tutti i sistemi hanno questa strana struttura). Non dovrebbe esserci nulla di eccezionale nella formazione di pianeti solitari nello spazio profondo. Gli oggetti piccoli sono più comuni di quelli grandi. Prevedo in questo modo che i pianeti solitari siano più numerosi delle stelle.

[dixit]

I pianeti, per quel che si sa, si formano nei dischi protoplanetari attorno alle stelle. E c'è una valida ragione per pensarlo. I dischi protoplanetari sono stati visti. Invece, pensare che un pianeta possa formarsi da solo nello spazio aperto è difficile, a causa della scarsa sua massa (sotto le 15 masse gioviane, circa). Infatti, perché ci sia un collasso gravitazionle di una nube, è necessaria molta gravità e cioè quando c'è una grande nube. Quindi se si froma qualcosa, ha innanzitutto le dimensioni di una stella. Poi, attorno alla stella, con la materia rimasta si formano i pianeti. Inoltre le stelle si formano assieme, in gruppo, negli ammassi aperti, mai da sole, porprio perché occorre una grande nube che collassi e quindi c'è gas e polvere per più stelle. Una piaccola nube non collassa a formare un pianeta per i fatti suoi, non ha abbastanza gravità. Persino i meccanismi di formazione planetaria nei dischi protoplanetari non sono chiari. In effetti il semplice collasso gravitazionale non è sufficiente, devono esserci particolari processi fisici associati al disco.

Un disco spesso di polveri ha forza gravitazionale e può indurre forze mareali su di un pianeta, tali da deviarne l'orbita. O semplicemente la caduta della polvere sul pianeta fornisce momento angolare che devia l'orbita. Oppure, pianeti formatisi vicini tra loro, si perturbano, in breve tempo, fino a modificare completamente la configurazione iniziale delle orbite. Questo spiega in particolare l'alta ellitticità delle orbite osservate, contro una bassa ellitticità tipica del sistema solare, in cui la formazione dei pianeti è stata molto più tranquilla.
Io ho visto le simulazioni a 3 corpi fatte da Marzari, sono straordinarie.

[Antares666]

Adesso la spiegazione delle migrazioni gioviane è pienamente convincente. Ma non è possibile che nubi di polveri collassino nello spazio profondo, producendo ad esempio pianeti gioviani o nane brune in totale isolamento, magari con pianeti rocciosi intorno? In fondo i pianeti gassosi sono stelle abortite per massa insufficiente...

[dixit]

Adesso la spiegazione delle migrazioni gioviane è pienamente convincente. Ma non è possibile che nubi di polveri collassino nello spazio profondo, producendo ad esempio pianeti gioviani o nane brune in totale isolamento, magari con pianeti rocciosi intorno? In fondo i pianeti gassosi sono stelle abortite per massa insufficiente...

Non è proprio così. I pianeti gassosi accrescono al di sopra di corpi rocciosi di grande massa. Il nucleo dei pianeti gassosi è di roccia. Il fatto è, che come ti spiegavo, non basta che una nube abbia la massa di un pianeta gioviano per causarne il collasso. Troppo piccola. E' un luogo comune quello di ritenere che Giove sia una stella mancata, solo perché è un pianeta grande. Ci sono pianeti anche più pesanti di 10 volte Giove, che vengono considerati pianeti e non stelle. Proprio per le caratteristiche che posseggono: formazione in un disco planetario e non in una nube indipendente, mancanza di reazioni termonucleari nel nucleo.
Si ritiene, inoltre, che ci sia un gap tra la massa che può avere una stella piccola e quella di un pianeta gigante. Ossia, mancherebbero gli oggetti che farebbero tra tratt-d'union tra le stelle e i pianeti.

[Antares666]

Mi sembra più probabile che il nucleo dei giganti sia di idrogeno metallico...

[dixit]

C'è quello, nel guscio esterno
In effetti non si può avere la certezza della composizione del nucleo, si deriva dal ragionamento.