Confrontando i dati del telescopio spaziale Spitzer raccolti tra il 2004 e il 2005 e recenti dati del James Webb ottenuti nel 2023, gli scienziati hanno trovato le prove di una catastrofica collisione tra una coppia di asteroidi giganti all’interno del sistema planetario vicino Beta Pictoris.

La collisione sarebbe avvenuta circa 20 anni fa, e avrebbe polverizzato i corpi in particelle di polvere molto fine, a detta degli scienziati “più piccole del polline o dello zucchero a velo”. Proprio quella polvere è stata rilevata da Spitzer, ma solo ora che il Webb ha osservato nuovamente il sistema (e non ne ha trovato traccia) l’abbiamo riconosciuta per ciò che era. Gli scienziati hanno stimato che la polvere sollevata dalla collisione ha una massa pari a circa 100mila volte quella dell’asteroide che uccise i dinosauri sulla Terra.

I risultati sono stati presentati durante il 244° incontro dell’American Astronomical Society a Madison, nel Wisconsin, dagli autori della ricerca della Johns Hopkins University.

Beta Pictoris, un sistema planetario in formazione

Beta Pictoris, situato a 63.4 anni luce dalla Terra, è un interessante sito di osservazione per gli astronomi. Si tratta di un sistema stellare giovanissimo, di meno di 20 milioni di anni: un’età chiave che nel nostro Sistema Solare primordiale ha coinciso con la formazione dei pianeti giganti e l’iniziale sviluppo di quelli terrestri.

Poiché è ancora molto giovane, il disco di gas e polvere di questo sistema è un luogo significativamente più violento del nostro (nel presente). Lo studiamo quindi per comprendere quanto caotico, turbolento e complesso fosse l’ambiente in un sistema planetario come il Sistema Solare più di 4 miliardi di anni fa, mentre ancora si stava formando.

Attualmente, Beta Pictoris ha almeno due giganti gassosi conosciuti, Beta Pic b e c, che influenzano anche gli asteroidi, la polvere e i detriti circostanti. Questi due pianeti sono stati osservati direttamente e confermati dai telescopi dell’European Southern Observatory. Non sono noti invece pianeti rocciosi già formati.

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Beta Pictoris mostra un eccesso di emissione infrarossa rispetto alle stelle normali del suo tipo, causato da grandi quantità di polvere e gas vicino alla stella. Osservazioni dettagliate in passato hanno rivelato la presenza di un grande disco di polvere e gas in orbita attorno a essa, che è stato il primo disco di detriti ad essere ripreso attorno ad una stella diversa dal Sole.

Da Spitzer a Webb: il potere dell’infrarosso

Dal confronto delle osservazioni di Spitzer e Webb, i ricercatori hanno individuato cambiamenti significativi nelle firme infrarosse dei granelli di polvere attorno a Beta Pictoris. Con le misurazioni dettagliate di Webb, il team ha monitorato le particelle di polvere composizione e dimensione nell’esatta area precedentemente analizzata da Spitzer.

Concentrandosi sul calore emesso dai silicati cristallini, minerali comunemente presenti attorno alle giovani stelle, gli scienziati non hanno trovato tracce delle particelle precedentemente osservate nel 2004-2005.

Ciò ha permesso loro di ipotizzare che circa 20 anni fa si sia verificata una collisione catastrofica tra asteroidi che ha generato una grande nuvola di polvere, rilevata da Spitzer. E che questa si sia dispersa e ora non sia più rilevabile, ed ecco perché il Webb non ne mostra traccia.

Infatti, inizialmente la polvere lasciata dalla collisione era riscaldata dalla vicinanza con la stella ed emetteva radiazioni termiche, mentre ora che si è raffreddata mentre si allontanava dalla stella, non ne emette.

Questa scoperta sottolinea ancora una volta la capacità senza pari del telescopio Webb di svelare le complessità degli esopianeti e dei sistemi stellari, anche se indirettamente come in questo caso. Osservazioni infrarosse come quelle di Spitzer e Webb offrono indizi chiave su come le architetture di altri sistemi stellari assomigliano alla nostre. E sulle implicazioni che queste architetture hanno nella formazione di atmosfere planetarie, nella distribuzione del contenuto d’acqua, e nella potenziale abitabilità.