Raffigurazione artistica di Juno in orbita attorno a Giove (NASA)

Raffigurazione schematica dell'effetto sul nucleo di Giove dell'impatto con il protopianeta (© Shang-Fei Liu/Sun Yat-sen University)

Quattro miliardi e mezzo di anni fa, Giove, allora ancora in fase di formazione, entrò in collisione con un protopianeta con una massa dieci volte superiore a quella della Terra. L’apocalittico scontro frontale sconvolse il nucleo del pianeta con conseguenze rilevabili ancora oggi.E’ questa la spiegazione di gran lunga più probabile della inaspettata struttura del nucleo di Giove rivelata dalla sonda Juno della NASA che, lanciata nel 2011, dal 2016 sta orbitando attorno al pianeta raccogliendo un'importantissima varietà di dati. A sostenerlo è uno studio, pubblicato su “Nature” , condotto da un gruppo internazionale di ricercatori diretti da Andrea Isella della Rice University, e Shang-Fei Liu. D, della Sun Yat-sen University a Zhuhai, in Cina.La rilevazione del campo gravitazionale del pianeta fatta da Juno aveva infatti mostrato delle anomalie del tutto inaspettate: invece di essere piccolo e compatto, il nucleo di Giove occupa quasi metà del suo raggio, e gli elementi pesanti (ossia diversi da idrogeno ed elio), che rappresentano il 10-15 per cento della sua massa, sono diluiti e sparpagliati in questo enorme volume.Il problema è che i modelli di formazione planetaria indicano che la maggior parte degli elementi pesanti si accumula durante le prime fasi della formazione di un pianeta creando un nucleo relativamente compatto.Dopo aver eseguito migliaia di simulazioni al computer, Shang-Fei e colleghi sono riusciti a identificare uno scenario in grado di dar conto dell'inconsueta struttura del nucleo di Giove. Secondo la loro ricostruzione, inizialmente Giove era formato da un nucleo solido e compatto di elementi pesanti con una massa pari a circa una decine di masse terrestri, circondato da una estesa e massiccia atmosfera, all’incirca corrispondente a quella attuale.Il fortissimo campo gravitazionale di Giove deve aver perturbato l’orbita di uno dei protopianeti che popolavano il giovane sistema solare, dotato di un nucleo solido di circa otto masse terrestri e un’atmosfera di due. L’enorme differenza fra le masse dei due corpi celesti ha fatto sì che il protopianeta si precipitasse a capofitto su Giove, dirigendosi come un proiettile verso il suo nucleo.Il conseguente impatto fra i due nuclei di dimensioni abbastanza simili li avrebbe quindi mandati in frantumi rimescolandone il materiale con quello dell’atmosfera circostante.I risultati ottenuti, osserva Isella, potrebbero interessare non solo i planetologi, ma anche una più ampia platea di astronomi, che a volte osservando stelle lontane vedono emissioni infrarosse che scompaiono inspiegabilmente dopo qualche anno: “Una possibilità è che si stia guardando una stella mentre due pianeti rocciosi si scontrano frontalmente e si frantumano, creando una nuvola di polveri che assorbe la luce stellare e la riemette. Si osserva così un lampo, ma dopo un po' di tempo, la polvere si dissipa e l'emissione sparisce." (red)