Un team internazionale di ricercatori ha elaborato una teoria che si propone di spiegare i meccanismi che regolano la formazione dei pianeti. Secondo le conclusioni dello studio pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, le dust trap letteralmente ‘trappole per la polvere’ rappresenterebbero l’inizio del processo evolutivo che regola la fase intermedia della formazione planetaria, quella in cui gli oggetti passano dalle dimensioni di un piccolo sasso a quelle di asteroidi.
Nel dettaglio le dust trap sono una specifica zona di aggregazione dove i frammenti di polveri si raccolgono e si uniscono fino a formare i ‘mattoni’ dei pianeti. Due sono gli ostacoli che gli oggetti devono superare per poter diventare planetesimi, gli aggregati di roccia primordiale alla base della formazione dei pianeti. Il primo è rappresentato dal trascinamento del gas sui grani di polveri nel disco protoplanetario: questo movimento fa sì che essi cadano rapidamente nel centro della stella, distruggendosi.
La seconda criticità è data dal fatto che i granelli di polveri possono essere distrutti dalle collisioni ad alta velocità che li riducono in particelle di dimensioni ridotte destinate a invertire il processo di aggregazione. La situazione ideale per lo sviluppo di un pianeta è rappresentata, secondo lo studio, dalle dust trap. In queste zone caratterizzate dall’alta pressione, la deriva dei grani di polvere rallenta favorendone l’accumulo. A velocità così ridotta i grani possono anche evitare la frammentazione quando entrano in collisione.
Finora gli astronomi ritenevano che le dust trap potessero esistere solo in ambienti circoscritti ma le recenti simulazioni al computer effettuate dal team internazionale, mostrano che al contrario, sono molto comuni. Il modello sviluppato è centrato sul trascinamento del gas nel disco da parte della polvere. Nella maggior parte delle simulazioni astronomiche è il gas consente il movimento della polvere ma qualche volta quest’ultima agisce in modo più deciso sul gas.
L’effetto descritto, è noto come aerodynamic drag back-reaction, di solito trascurabile e per questo motivo, quasi del tutto ignorato in questo settore di studi. I suoi effetti invece, diventano importanti in ambienti ricchi di polveri, come quelli in cui si trovano i pianeti in formazione. Il fenomeno permette il rallentamento della deriva dei grani di polvere dandogli il tempo di crescere. Una volta raggiunte determinate dimensioni, il gas non ha più influenza su di loro e viene spinto verso l’esterno formando una regione di alta pressione: la dust trap, appunto.
Le dust trap favoriscono la concentrazione dei grani provenienti dal disco esterno creando un anello di materiale solido che aiuta la formazione dei pianeti.
“Siamo soddisfatti di aver scoperto che con gli ingredienti giusti al posto giusto le dust trap possono formarsi spontaneamente in diverse zone – ha commentato Jean-Francois Gonzalez, del Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, primo autore dello studio – si tratta di una soluzione semplice ad una questione, la fase intermedia della formazione planetaria, che da tempo era sotto l’occhio della comunità scientifica”.
