I grandi pianeti potrebbero non formare lune grandi e parziali

I grandi pianeti potrebbero non formare lune grandi e parziali

Rappresentazione schematica dell'intervallo di massa in cui potrebbe essersi formata una grande esoluna in parte a seguito di un impatto. L'asse orizzontale rappresenta la composizione del mantello e l'asse verticale rappresenta la massa del pianeta normalizzata dalla massa della Terra M⊕. I pianeti rocciosi inferiori a 6 m⊕ e i pianeti ghiacciati inferiori a 1 m⊕ sono in grado di formare lune parzialmente grandi, come mostrato dall'ombreggiatura arancione. Le nostre previsioni sono coerenti con i sistemi planetari e lunari del sistema solare. — Ph.EP astronomico

Un aspetto unico della Terra è che ha una grande luna parziale, che si pensa si sia formata da un disco di formazione lunare risultante da una gigantesca collisione.

La Luna stabilizza l'asse di rotazione della Terra di almeno diversi gradi e contribuisce al clima stabile della Terra.

Poiché gli impatti sono comuni durante la formazione planetaria, anche le esolune, che sono lune che orbitano attorno ai pianeti nei sistemi extrasolari, dovrebbero essere comuni, ma l’esistenza delle esolune non è stata confermata. Qui proponiamo che il disco di formazione lunare inizialmente ricco di vapore non sia in grado di formare una grande luna perché le piccole lune in crescita, che sono gli elementi costitutivi della luna, sperimentano una forte resistenza del gas e cadono rapidamente verso il pianeta. Le nostre simulazioni di impatto mostrano che i pianeti terrestri e ghiacciati più grandi di ∼1.3−1.6R⊕ producono dischi interamente vaporosi, che non riescono a formare una grande luna.

Ciò indica che (1) il nostro modello supporta modelli di formazione lunare che producono dischi poveri di vapore e (2) esopianeti rocciosi e ghiacciati con raggi inferiori a ∼1.6R⊕ sono candidati ideali per ospitare esolune parzialmente grandi.

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Schermate di impatti giganti (lavori ID2 e ID20, Tabella 1). Le due righe superiori rappresentano un impatto tra due pianeti rocciosi. I colori rosso e arancione rappresentano l'entropia del materiale del mantello (forsterite). Il nucleo di ferro è mostrato in grigio. Le due righe inferiori rappresentano un impatto tra due pianeti ghiacciati. I colori ciano-blu rappresentano l'entropia del ghiaccio d'acqua e l'arancione rappresenta la forsterite. La scala rappresenta 107 m. — Ph.EP astronomico

Miki Nakajima, Hidenori Genda, Eric Asfaugh, Shigeru Iida

Commenti: questo articolo è stato pubblicato nel 2022
Argomenti: Astrofisica terrestre e planetaria (astro-ph.EP)
Citare come: arXiv:2312.15050 [astro-ph.EP] (Oppure arXiv:2312.15050v1 [astro-ph.EP] per questa versione)
Riferimento alla rivista: Nature Communications 13, 568 (2022)
ID digitale rilevante:
https://doi.org/10.1038/s41467-022-28063-8
Concentrati per saperne di più
Data di presentazione
Chi: Miki Nakajima
[v1] Venerdì 22 dicembre 2023, 20:25:46 UTC (1.436 KB)
https://arxiv.org/abs/2312.15050
Astrobiologia

Explorers Club Fellow, ex direttore del carico utile della Stazione Spaziale degli Stati Uniti/astrobiologo, Exo-Teams, giornalista, violator Climber, Synaesthete, Na'Vi-Jedi-Freman-Buddhist-mix, ASL, Devon Island e veterano del campo base dell'Everest, (lui/lui ) 🖖🏻

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