Dossier

Quanti anni ha?

Il Sole con la sua famiglia di pianeti ha avuto origine circa 4,6 miliardi di anni fa.

Lo sappiamo grazie alla misura delle sostanze radioattive trovate in alcuni meteoriti, che forniscono una stima che sembra molto affidabile. L’incertezza dovrebbe essere solo di un centinaio di milioni di anni, un’enormità se paragonati alla nostra vita media ma un periodo di tempo tutto sommato breve in un universo che dovrebbe avere circa 15 miliardi di anni.

E il Sole e i suoi pianeti dovrebbero essere nati insieme; gli elementi trovati nei meteoriti e nelle atmosfere dei pianeti giganti (in particolare il rapporto fra deuterio ed idrogeno) ci dicono infatti che la loro composizione è simile a quella che doveva avere il mezzo interstellare circa 4,55 miliardi di anni fa, simile cioè allo stesso materiale che ha dato origine al Sole. Le reazioni nucleari che avvengono all’interno delle stelle modificano questo materiale trasformando un elemento in un altro; in particolare il deuterio viene consumato molto rapidamente e il Sole di oggi non ha più, quindi, la stessa composizione di 4,5 miliardi di anni fa. Siccome in giro per il Sistema Solare non si trova molta corrispondenza fra gli elementi che formano i pianeti e l’attuale composizione del Sole, questo fatto viene interpretato come un segno che i pianeti si devono essere formati (quasi) contemporaneamente o almeno non troppo successivamente alla nostra stella...... in pratica sarebbero un po’ dei fratelli o dei cugini del Sole piuttosto che suoi figli.

Come si è formato?

Parlando di formazione dei membri del Sistema Solare occorre distinguere prima di tutto fra la nascita del Sole, che è una stella, e quella degli altri corpi della famiglia.

Le stelle nascono dalle nebulose, zone della galassia in cui si vengono a “concentrare” l’idrogeno e l’elio - vale a dire gli elementi primordiali nati direttamente dal Big Bang nonché i più diffusi nell’universo - più una piccola percentuale di “polveri”, cioè elementi diversi, più pesanti dei primi due. In realtà la densità media all’interno delle nebulose è comunque molto bassa, anche se superiore a quella presente nello spazio interstellare. Tale densità può però aumentare o per la fusione con altre nubi o grazie alle onde d’urto e al materiale scagliato nello spazio dalle esplosioni stellari (supernove). Comunque sia, se l’energia gravitazionale degli atomi che compongono una nube riesce a vincere le forze che tendono invece a disperderla, essa si contrae e si formano degli agglomerati in cui il gas si concentra sempre di più, e altro ne viene attratto da zone limitrofe. La massa cresce, e di conseguenza la temperatura e la pressione al centro di questi “bozzoli” aumentano fino a quando, attraverso varie fasi successive, si arriva a raggiungere temperature incredibili (dell’ordine di dieci milioni di gradi) in grado di dare inizio alle reazioni nucleari e quindi all’accensione delle stelle.

Anche il Sole si è formato da un simile meccanismo, a partire da una nebulosa primordiale, chiamata “Nebula”, composta per il 98% da idrogeno ed elio e da circa un 2% di altri elementi.

I pianeti si sono formati invece a partire dal materiale rimasto in orbita attorno alla nostra stella; una rapida osservazione ai pianeti disposti in ordine di distanza dal Sole è già in grado di evidenziare una macroscopica differenza fra quelli più vicini e quelli più lontani. I primi sono piccoli e rocciosi, cioè con una densità relativamente alta; i secondi sono invece giganti composti soltanto da gas, privi di una superficie solida.

Vi sono cioè due distinte famiglie di pianeti nel Sistema Solare e qualsiasi teoria che pretenda di spiegare la formazione del nostro Sistema deve almeno dare ragione di questa distribuzione così particolare.