I semi da cui hanno origine i pianeti si trovano, come sappiamo, nelle polveri dello spazio interstellare, ma se le prime e le ultime fasi di aggregazione di questi detriti celesti sono ormai piuttosto chiare, il passaggio intermedio di questo processo è risultato a lungo più difficile da afferrare. Ora uno studio pubblicato su Nature Physics sembra far luce su questo frangente della formazione planetaria: secondo gli autori della ricerca, dell'Università di Duisburg-Essen (Germania), l'elettricità statica potrebbe avere un ruolo chiave nel far "incontrare" e nel tenere unite le briciole iniziali di corpi celesti.
Un mistero da chiarire. Le prime aggregazioni all'origine dei pianeti sono formate da granelli di polveri nell'ordine di micrometri (cioè millesimi di millimetri), che collidono l'uno contro l'altro mentre orbitano nel disco protoplanetario: questo processo fisico, l'adesione, è lo stesso che favorisce la formazione dei "gatti di polvere" e capelli sui pavimenti delle nostre case.
Mano a mano però che i granuli di polveri crescono in dimensioni e si fanno più compatti, anziché attaccarsi ai loro simili iniziano a rimbalzare l'uno contro l'altro come palle da biliardo: tutto ciò succede quando i nuclei planetari raggiungono dimensioni millimetriche. Per "costruire" un pianeta, è quindi necessario che questi frammenti superino la "barriera" che li fa rimbalzare l'uno sull'altro e inizino a unirsi in particelle più grosse, capaci di esercitare sulle altre attrazione gravitazionale. Come si supera, questo limite?
Costrette a interagire. I ricercatori hanno provato a riprodurre le condizioni a cui queste polveri sono sottoposte nella Drop Tower di Brema, una struttura alta 120 metri all'interno della quale si conducono esperimenti in condizione di vuoto d'aria, per permettere di simulare la microgravità. Il team ha catapultato un contenitore pieno di perline di vetro di 0,4 mm di spessore in cima alla torre, e l'ha osservato precipitare di caduta libera, filmando le interazioni tra particelle con una telecamera ad alta velocità.
Aggregazioni spontanee. In condizioni di microgravità, grazie al fenomeno dell'elettricità statica (l'accumulo superficiale e localizzato di cariche elettriche, in genere per strofinio) le particelle di vetro hanno sviluppato spontaneamente forti cariche elettriche che hanno permesso la formazione di grossi aggregati, di dimensioni nell'ordine dei centimetri. L'ipotesi è che in seguito a questa fase, dalle dinamiche finalmente più chiare, le particelle siano in grado di unirsi ad altre simili con l'aiuto della gravità, fino a formare corpi celesti di maggiori dimensioni.
Nettuno Questa immagine di Nettuno venne ripresa nel 1989 da Voyager 2, da 7 milioni di chilometri e 20 ore prime del massimo avvicinamento al pianeta. La sonda era stata lanciata nel 1977. Voyager 2 avrebbe dovuto sorvolare solo Giove e Saturno, ma la perfetta traiettoria fece risparmiare carburante e ciò permise una correzione di rotta tale da farla arrivare in prossimità del pianeta blu. Nell’immagine si può osservare la Grande Macchia Scura e le sue compagne più biancastre. Si tratta di nubi che sono state osservate a lungo dalla sonda durante il sorvolo. Voyager 2 scoprì anche un inatteso campo magnetico attorno a Nettuno. Dopo il sorvolo del pianeta la sonda iniziò il suo viaggio che l’ha portata ad oltrepassare i confini del sistema solare e nonostante la distanza continua a comunicare con la Terra.
35 anni di Voyager
Foto: © NASA
Urano L’immagine ravvicinata di Urano venne ripresa per la prima volta dalla sonda Voyager 2 che sorvolò il pianeta nel gennaio del 1986. È l’unica missione ad aver avvicinato Nettuno. Durante il sorvolo, che durò circa 6 ore, vennero studiate la temperatura e la pressione dell’atmosfera che servirono agli astronomi per meglio comprendere la circolazione atmosferica del pianeta. I componenti principali dell’atmosfera, come si supponeva, vennero individuati nell’idrogeno, nell’elio, con piccole quantità di metano, acetilene e idrocarburi. Ed è proprio il metano a fornire al pianeta il colore verdastro. Prima del sorvolo della Voyager 2 nessuno sapeva che anche Urano possiede un campo magnetico che è inclinato di 60° rispetto all’asse di rotazione.
Foto: © NASA
Saturno Saturno venne visitato per la prima volta da una sonda, Pioneer 11, nel 1979. Passò a circa 20.000 km dalle nubi superiori. La sonda non fu in grado di riprendere immagini ad alta risoluzione. Tuttavia le riprese erano di molto superiori per qualità a quelle ottenute dai telescopi terrestri di allora. Si riuscì ad individuare l’anello F, di cui non si conosceva l’esistenza, la temperatura della luna Titano e si rilevò l’intensità del campo magnetico del pianeta, che risultava essere almeno mille volte più intenso di quello terrestre. Fu Voyager 1, nel 1980, ad ottenere per la prima volta immagini di alta qualità.
Poi è arrivata la sonda Cassini, pensata non per un passaggio radente, ma per entrare nell'orbita di Saturno e per studiarne a fondo gli anelli, l'atmosfera e le lune.
Foto: © NASA
Giove Il gigante dei pianeti del sistema solare venne avvicinato per la prima volta da una sonda nel 1973. L’astronave era la Pioneer 10 che iniziò a riprenderlo quando ancora si trovava a 25 milioni di chilometri di distanza. La sonda studiò il campo magnetico del pianeta, le caratteristiche delle fasce che lo caratterizzano e la nota macchia rossa. Per la prima volta si poterono osservare da vicino anche alcune lune del pianeta anche se non si riuscirono ad ottenere immagini ad alta risoluzione.
Sua maestà Giove, tutte le foto.
Foto: © NASA
Mercurio Questa fotografia di Mercurio è l’insieme di decine di fotografie riprese dal Mariner 10 nel 1974. Mercurio apparve come un pianeta fortemente craterizzato, ancor più della Luna. Si individuò un cratere con un diametro di circa 1550 km. Venne chiamato Caloris Planitia. Contro tutte le previsioni fatte dagli astronomi la sonda scoprì l’esistenza di un campo magnetico. Mariner 10 misurò anche la temperatura superficiale del pianeta che risultò variabile tra i -183°C durante la notte e i +187°C durante il giorno. La sonda fotografò circa il 45% della superficie del pianeta. Si dovette attendere la sonda Messenger che arrivò nel 2008 per avere un quadro competo della superficie.
Foto: © NASA
Marte Era il 15 luglio 1965 quando Mariner 4, dopo otto mesi di viaggio verso Marte, passava vicino al pianeta rosso. Era il primo veicolo spaziale a raccogliere immagini ravvicinate di un altro pianeta. Le immagini mostrano crateri, alcuni dei quali ricoperti da brina che era scesa in una fredda serata marziana e grandi fratture. Marte assomigliava molto di più alla Luna che non alla Terra. Molti furono delusi dai risultati in quanto ci si aspettava un pianeta con molti indizi che avrebbero fatto pensare all’esistenza di acqua e quindi di vita. Solo più in là, con il sorvolo di altre sonde, si capì che il pianeta aveva effettivamente avuto molta acqua nel passato
Foto: © NASA
Venere Il 5 febbraio 1974 Mariner 10 riprendeva da vicino il pianeta Venere. L’immagine venne ottenuta con un filtro ultravioletto. Per la prima volta si poteva osservare la complessa struttura dell’atmosfera del pianeta. Va ricordato che la missione Mariner 10 aveva come obiettivo primario quello di raggiungere Mercurio e Venere serviva solo come “fionda gravitazionale”, ossia come corpo che avrebbe accelerato la sonda avvicinandosi ad esso con un certo angolo. È per questo che in quell’occasione le analisi di Venere vennero ridotte al minimo.
Foto: © NASA
Terra Era la notte di Natale del 1968 quando gli astronauti dell’Apollo 8 ripresero questa eccezionale immagine della Terra che sorgeva da dietro la Luna. Durante la ripresa di queste immagini gli astronauti lessero in diretta video un passo tratto dalla Genesi della Bibbia. Non è proprio un flyby, ma la Terra vista dallo spazio fa sempre il suo effetto. Guarda la Terra vista dagli altri Pianeti
Foto: © NASA
Plutone È il 12 luglio 2015 quando vennero scattate dalla sonda della Nasa New Horizon queste immagini di Plutone (a destra) e Caronte (a sinistra), avvicinate artificialmente. È la prima volta che l’uomo può osservare da vicino questi due corpi del sistema solare, sebbene con un passaggio molto più veloce di quello realizzato da altre sonde su altri corpi celesti. Su Plutone si possono osservare molto bene alcuni crateri e sul margine sinistro una grande macchia bianca che potrebbe essere il risultato del deposito di brina o addirittura di neve di azoto e metano. Su Caronte invece, si osserva un’estesa macchia scura in prossimità del Polo Nord, la cui composizione è ancora da studiare.
Guarda le ultime foto e scopri le ultime notizie da New Horizons al passaggio di Plutone.
Foto: © NASA/APL/SwRI
Caronte e Plutone Qui ripresi il 13 luglio, le ultime immagini prima del flyby. Le immagini sono state processate e i colori esagerati per mettere in luce la diversità di materiale che si trova nelle diverse zone dei due corpi planetari.
Foto: © NASA/APL/SwRI
