Spazio

Astrocronologia contro il caos del Sistema Solare

È possibile ricostruire il lontano passato del Sistema Solare e fare previsioni sul suo lontano futuro? La Luna che si allontana dalla Terra sembra dimostrare che è parecchio difficile.

Per sapere com'era il Sistema Solare dalla sua nascita (più di 4 miliardi di anni fa) all'invenzione della scrittura (6 mila anni fa) possiamo raccogliere indizi guardando al moto dei pianeti e alla loro composizione. Ma, dato l'alto numero di variabili in gioco, è possibile sia un compito troppo difficile: come cercare in un temporale gli indizi su quale specie di farfalla l'abbia originato.

Modelli matematici. Lo strumento principale dell'astrocronologo è la simulazione computerizzata. Si crea un programma in grado di gestire numerose variabili, si inseriscono i dati disponibili e... si attende, finché computer e software non restituiscono uno scenario coerente con i dati.

Un esempio: questo studio del 2017 cerca di ricostruire (con il metodo a cui abbiamo accennato) le passate orbite di Marte e della Terra sulla base di eventi geologici avvenuti nel Cretaceo (tra 145 e 65 milioni di anni fa), "letti" nella stratificazione rocciosa nota come Niobrara Formation (nell'attuale Texas, 80-90 milioni di anni fa).

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Le orbite di alcuni dei piccoli astri esterni da poco scoperti. Fu la scoperta dell'instabilità dell'orbita di Plutone a far pensare ad un Sistema Solare caotico. © OSSOS

Scritto nella roccia. L'idea di fondo è che Marte e la Terra si influenzano a vicenda nelle loro orbite. Avvicinandosi o allontanandosi dal Sole, cambia la quantità di luce e calore ricevuta dalla Terra e quindi cambia il clima. Il clima modifica a sua volta il suolo ed è proprio nella stratificazione geologica che gli scienziati hanno trovato "evidenze geologiche" che confermano la teoria delle variazioni orbitali e, da qui, inizia lo studio con i modelli, per cercare di ricostruire le orbite di Terra e Marte nel lontano passato. A Niobrara, insomma, hanno trovato una prova del caos del Sistema Solare.

Come un orologio rotto. «Questa è la prima prova inequivocabile, resa possibile dalla datazione radiometrica d’alta qualità e dal forte “segnale astronomico” conservato nelle rocce», afferma Stephen Meyers, professore di scienze della Terra all'Università di Wisconsin-Madison e autore dello studio.

L'ipotesi che i pianeti non girassero attorno al Sole in un valzer immutabile cominciò a farsi strada 30 anni fa. Ora abbiamo le prove che, a causa delle reciproche influenze gravitazionali, il loro movimento è caotico.

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Luna e Terra in un unico scatto: è la prima foto scattata da una sonda che le rappresenta insieme in un'unica immagine catturata dalla Voyager 1. Da questo scatto, avvenuto più di 30 anni fa, la Luna si è allontanata di più di un metro. © Nasa / Voyager 1

In caso di caos. In altre parole, i pianeti si influenzano a vicenda a causa della loro gravità e questo rende il lontano futuro del Sistema Solare imprevedibile e il lontano passato imperscrutabile: le migliori previsioni possono arrivare a poche decine di milioni di anni.

Non dobbiamo preoccuparci che domani Venere decida di fare una gita dalle nostre parti, ma sul lungo periodo è possibile che i pianeti interni (i più vicini fra loro) escano dalle loro orbite con risultati catastrofici.

In una ricerca appena pubblicata lo stesso Meyers ha indagato l'allontanamento della Luna dalla Terra insieme ad Alberto Malinverno, geofisico della Columbia University.

Unendo rilevazioni astronomiche e geologiche hanno ricostruito il cambiamento dell'orbita lunare nel tempo e hanno scoperto che, allontanandosi (attualmente alla velocità di 3,82 cm l'anno), la Luna ha man mano rallentato la rotazione terrestre.

Se la Luna fosse troppo vicina, la gravità la farebbe a pezzi e creerebbe un sistema di anelli.
Se la Luna fosse troppo vicina, la gravità la farebbe a pezzi e creerebbe un sistema di anelli. Curiosità: vedi come sarebbe il cielo se al posto della Luna ci fosse... © Kevin Gill, Flickr

Pigra Luna. «Mentre la Luna si allontana», spiega Meyers, «la Terra si comporta come una pattinatrice che sta girando su se stessa e che rallenta la sua rotazione allargando le braccia».

Un miliardo e mezzo di anni fa la durata del giorno era di appena 18,7 ore. In futuro, anche a causa dell'allontanamento della Luna, le giornate dureranno di più.

Previsti domani rovesci marziani. Ma, quando si parla di miliardi di anni, gli autori ammettono che è estremamente difficile ottenere risultati precisi. Una causa è l'inaffidabilità delle datazioni a radioisotopi (come ad esempio quella del carbonio 14); un'altra è lo sviluppo caotico dei sistemi complessi, come accade ad esempio con le numerose variabili della meteorologia. Meyers tuttavia sostiene che si arriverà a «studiare rocce vecchie di miliardi di anni allo stesso modo in cui studiamo i moderni processi geologici».

7 giugno 2018 Davide Lizzani
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