Un articolo pubblicato sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” descrive una ricerca sulla possibile formazione di grandi lune in seguito alla collisione di due pianeti. Megan Bruk Syal and Amy Barr del Lawrence Livermore National Laboratory hanno condotto una serie di simulazioni per capire quali fattore influenzano la nascita di grosse lune. Questo studio offre nuove speranze nella ricerca di esolune in orbita attorno a esopianeti studiati con il telescopio spaziale Kepler della NASA.

I primi esopianeti vennero scoperti negli anni ’90 e da allora sono stati fatti continui progressi nelle tecniche di identificazione e di riconoscimento di falsi segnali dovuti ad altri fenomeni. Al momento, oltre 3.500 esopianeti sono stati confermati e altri candidati sono in fase di studio. Ci si può aspettare che almeno una parte di essi abbia una o più lune ma finora nessuna è mai stata identificata.

Alcuni anni fa l’astronomo David Kipping ha fondato il programma Hunt for Exomoons with Kepler (HEK), affiliato all’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, che ha appunto lo scopo di cercare esolune utilizzando le osservazioni effettuate dal telescopio spaziale Kepler della NASA. Si tratta del più importante cacciatore di esopianeti della storia, peraltro solo ai suoi inizi, di questa branca dell’astronomia con oltre 2.300 di essi già confermati perciò l’idea è che sia più probabile che i suoi dati possano rivelare la presenza di qualche luna in orbita attorno a uno dei tanti esopianeti scoperti.

Nonostante i grandi progressi, l’identificazione di un esopianeta è ancora un problema complesso, soprattutto se si tratta di un pianeta roccioso, che può avere massa e dimensioni paragonabili a quelle della Terra. Identificare una luna in orbita attorno a un pianeta in un altro sistema solare è ancor più difficile ma una luna abbastanza grande rispetto al proprio pianeta potrebbe fornire indizi della sua esistenza sufficienti a rivelarla nelle osservazioni del telescopio spaziale Kepler.

La Terra ha un satellite molto grande e secondo i modelli più probabili è il frutto della collisione di un pianeta delle dimensioni di Marte con la Terra primordiale. Quanto sono probabili eventi del genere? Quali sono i fattori che dopo una collisione del genere determinano la nascita di una grande luna? Megan Bruk Syal and Amy Barr hanno provato a effettuare un po’ di simulazioni per cercare di capirlo.

Questo tipo di studi non è nuovo, proprio perché altri scienziati volevano capire l’origine della Luna dopo il possibile impatto di un pianeta con la Terra primordiale. In questa nuova ricerca sono stati presi in considerazione più scenari diversi per un possibile impatto dato che essa riguarda un generico impatto planetario in grado di portare alla nascita di un satellite molto più massiccio della Luna.

Questo limite minimo è dovuto al fatto che si stima che un satellite dovrebbe avere una massa che è almeno il 10% di quella della Terra perché il telescopio spaziale Kepler sia in grado di rilevarla. La Luna ha una massa che è l’1,2% di quella della Terra perciò un telescopio spaziale come Kepler potrebbe forse rilevarla dal sistema di Alfa Centauri, a poco più di 4 anni luce di distanza, ma da un sistema solare più lontano non ci riuscirebbe.

Le nuove simulazioni hanno indicato che oltre all’angolo dell’impatto e alle masse degli oggetti che si scontrano è fondamentale la velocità dell’impatto. Uno scontro tra due pianeti con masse comprese tra 2 e 7 masse terrestri a un angolo di impatto obliquo e una velocità vicina a quella di fuga potrebbe lanciare in orbita una massa sufficiente per creare un satellite abbastanza massiccio da essere rilevato dal telescopio spaziale Kepler.

Come tutti gli studi effettuati creando simulazioni al computer, i risultati devono essere verificati. Si tratta di una ricerca davvero complessa, ai limiti delle possibilità degli attuali strumenti. Tuttavia, negli ultimi vent’anni la situazione è cambiata moltissimo negli studi di altri sistemi solari e probabilmente nel futuro prossimo ci saranno altri grandi progressi.