Giove, ai sui primordi, era grande il doppio delle sue dimensioni attuali e possedeva un campo magnetico molto più forte.
In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Nature Astronomy, Konstantin Batygin, professore di scienze planetarie al Caltech, e Fred C. Adams, professore di fisica e astronomia all’Università del Michigan, hanno fornito uno sguardo dettagliato allo stato primordiale di Giove. I loro calcoli rivelano che in passato, circa 3,8 milioni di anni dopo la formazione dei primi solidi del Sistema Solare, un momento chiave in cui il disco di materia attorno al Sole – noto come nebulosa protoplanetaria – si stava dissipando, Giove aveva il doppio delle attuali dimensioni e possedeva un campo magnetico ancora più potente.
Il risultato grazie alle orbite delle lune
Batygin e Adams hanno affrontato questo problema studiando le piccole lune di Giove, Amaltea e Tebe, che orbitano ancora più vicine a Giove di Io, la più piccola e la più vicina delle quattro grandi lune galileiane del pianeta. Poiché Amaltea e Tebe hanno orbite leggermente inclinate, Batygin e Adams hanno analizzato queste piccole discrepanze orbitali per calcolare le dimensioni originali di Giove: circa il doppio del suo raggio attuale, con un volume previsto equivalente a oltre 8.000 Terre.
Il campo magnetico di Giove
I ricercatori hanno anche determinato che il campo magnetico di Giove a quel tempo era circa 50 volte più intenso di quello odierno. E Adams sottolinea la straordinaria impronta che il passato ha lasciato sul sistema solare odierno: “È sorprendente che anche dopo 4,5 miliardi di anni, rimangano indizi sufficienti per permetterci di ricostruire lo stato fisico di Giove agli albori della sua esistenza“.
È importante sottolineare che queste intuizioni sono state ottenute attraverso vincoli indipendenti che aggirano le incertezze tradizionali nei modelli di formazione planetaria, che spesso si basano su ipotesi sull’opacità del gas, sul tasso di accrescimento o sulla massa del nucleo di elementi pesanti. Il team si è invece concentrato sulla dinamica orbitale delle lune di Giove e sulla conservazione del momento angolare del pianeta, grandezze direttamente misurabili.
Ai primordi della nebulosa solare
La loro analisi fornisce un’istantanea chiara di Giove al momento dell’evaporazione della nebulosa solare circostante, un punto di transizione cruciale in cui i materiali costitutivi per la formazione planetaria scomparvero e l’architettura primordiale del sistema solare fu consolidata. I risultati aggiungono dettagli cruciali alle teorie esistenti sulla formazione dei pianeti, che suggeriscono che Giove e altri pianeti giganti attorno ad altre stelle si siano formati tramite l’accrescimento del nucleo, un processo mediante il quale un nucleo roccioso e ghiacciato accumula rapidamente gas.
Modelli fondamentali
Questi modelli fondamentali sono stati sviluppati nel corso di decenni da molti ricercatori, tra cui Dave Stevenson del Caltech, professore emerito di scienze planetarie Marvin L. Goldberger. Questo nuovo studio si basa su tali fondamenta, fornendo misurazioni più precise delle dimensioni, della velocità di rotazione e delle condizioni magnetiche di Giove in un periodo primordiale e cruciale.
Batygin sottolinea che, sebbene i primi momenti di Giove rimangano avvolti nell’incertezza, la ricerca attuale chiarisce significativamente la nostra immagine delle fasi critiche dello sviluppo del pianeta. “Quello che abbiamo stabilito qui è un punto di riferimento prezioso“, afferma. “Un punto da cui possiamo ricostruire con maggiore sicurezza l’evoluzione del nostro Sistema Solare“.
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Per saperne di più
- Leggi l’articolo originale sul sito del Caltech
- Leggi il paper scientifico intitolato “Determination of Jupiter’s primordial physical state” pubblicato su Nature Astronomy
