Negli ultimi 25 anni, gli scienziati hanno scoperto più di 4.000 pianeti al di fuori del nostro sistema solare. Da relativamente
"Quando i pianeti si formano da cosìchiamato disco protoplanetario di gas e polvere, il meccanismo trainante potrebbe essere l'instabilità gravitazionale. In questo processo, la polvere e il gas nel disco si aggregano sotto l'influenza della gravità e formano dense strutture a spirale. Questi poi diventeranno elementi costitutivi planetari e, infine, pianeti”.
Lucio Mayer, professore di astrofisica computazionale all'Università di Zurigo e membro del NCCR PlanetS
La scala alla quale si svolge questo processo è moltogrande - copre l'intero disco protoplanetario. Ma a distanze più brevi - sulla scala dei singoli pianeti - prevale una forza diversa: i campi magnetici che si sviluppano vicino ai pianeti. Eccitano il gas e la polvere del disco e quindi influenzano la formazione dei pianeti. Per avere un quadro completo di questo processo, è importante non solo modellare la struttura a spirale su larga scala nel disco. Dovrebbero essere inclusi anche campi magnetici su piccola scala attorno ai mattoni planetari in crescita.
Tuttavia, le differenze nella scala e nella natura della gravità eil magnetismo rende le due forze un compito molto difficile da integrare nello stesso modello di formazione planetaria. Finora, le simulazioni al computer, che riflettevano bene l'azione di una forza, di solito hanno funzionato male con l'altra. Per avere successo, il team ha sviluppato una nuova tecnica di modellazione. Ciò richiedeva conoscenze in vari campi: in primo luogo, richiedevano una profonda comprensione teorica della gravità e del magnetismo. I ricercatori hanno quindi dovuto trovare un modo per tradurre la comprensione in codice che potesse calcolare in modo efficiente queste forze opposte all'unisono. Infine, a causa dell'enorme quantità di calcoli richiesti, era necessario un computer potente.
Con questo modello, gli scienziati sono stati in grado di farlomostrano che i campi magnetici impediscono ai pianeti in crescita di continuare ad accumulare massa oltre un certo punto. Di conseguenza, i pianeti giganti diventano più rari e i pianeti di masse intermedie - molto più frequenti.
Questi risultati sono solo il primo passo, ma sono chiarimostrano l'importanza di prendere in considerazione più processi fisici quando si simula la formazione planetaria. Questo studio sta aiutando a comprendere i potenziali percorsi per la formazione di pianeti di massa intermedia che sono molto comuni nella nostra galassia. Ci aiuta anche a capire i dischi protoplanetari in generale.
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