Art.37-- Fascia di kuiper e nube di Oort, origine delle comete ed evoluzione del Sistema Solare primordiale -- Antonio Dirita

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In accordo con quanto abbiamo ricavato teoricamente nell' Art. 33  , in tutte le famiglie di asteroidi considerate ( Art.0.0    ) le dimensioni
degli 
asteroidi aumentano con la distanza dal Sole.
La distribuzione che si ottiene dall'osservazione astronomica fino alla fascia dei pianetini è quella indicata nel diagramma seguente.


L'incremento del raggio degli asteroidi con l'aumento della distanza dal Sole, si verifica comunque in tutto lo spazio, fino alla
fascia di Kuiper.

L'aspetto interessante, comunque da giustificare, è la grande irregolarità della distribuzione, con presenza di zone vuote in prossimità dei
grandi pianeti oltre a quelle previste teoricamente tra due orbite quantizzate consecutive.
Per una più facile comprensione si veda l'istogramma pubblicato nell'  Art.35 .
In prossimità del Sole, fino all'orbita di Marte, si hanno praticamente solo nuclei cometari di dimensioni molto ridotte ed eccentricità
orbitale  e ≃ 1.
E' chiaro che nuclei non periodici generati dall'esplosione della stella compagna del Sole primordiale non possono ritrovarsi in
orbita ancora oggi
. Essi vengono dunque generati con continuità dalla fascia di Kuiper con il meccanismo che abbiamo già descritto negli
articoli precedenti  (  Art.36  ).

Gli asteroidi che presentano bassa eccentricità orbitale, che sono presenti oggi nella fascia dei pianetini
" sono un residuo di quelli generati dall'esplosione " e che non 
sono stati inglobati dai grandi
pianeti giunti dopo, in particolare da Giove, che è il più vicino.

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Vediamo quindi di analizzare l'evoluzione del sistema primordiale che, a partire dall'esplosione della stella ha portato alla configurazione
attuale del sistema Solare con la distribuzione degli oggetti che si ricava dallo studio delle famiglie.

Osserviamo innanzitutto che tutte le comete presenti oggi nel sistema Solare, essendo oggetti con periodo molto lungo oppure non
periodici, non possono 
essere i residui dei detriti emessi dall'esplosione, ma vengono generati con continuità
nella 
fascia di Kuiper.
E' facile comprendere come, con il meccanismo degli urti che abbiamo descritto nell'  Art.36    , dalla fascia escono detriti aventi le più
svariate dimensioni con diverse velocità.
La stessa distribuzione di asteroidi e comete ci si aspetterebbe quindi di trovare anche nello spazio vicino al Sole.
Quello che si osserva è invece la presenza solo di comete e la quasi totale assenza di asteroidi con bassa
eccentricità orbitale fino a una distanza prossima all'orbita di Marte.
Da questo punto in poi, fino ad una distanza dal Sole di circa  600 ⋅ 10⁶ Km , si hanno praticamente solo asteroidi aventi una bassa
eccentricità orbitale.
Da   600 ⋅ 10⁶ Km   a   700 ⋅ 10⁶ Km   si ha una zona quasi vuota con una modesta presenza di piccoli oggetti con eccentricità
orbitale di tipo cometario.
A questo punto, in orbita sincrona con il pianeta Giove troviamo un numero molto alto di asteroidi, detti
troian
i, 
che presentano quindi eccentricità orbitale molto bassa.
Questi asteroidi, contrariamente a quanto viene normalmente affermato, non sono stati sincronizzati sull'orbita da Giove, ma
rappresentano una piccola selezione,
dovuta alla loro particolare posizione, dei numerosi asteroidi che occupavano inizialmente
quella zona.

Un numero molto più ridotto di asteroidi così selezionati si trova in orbita sincronizzata con gli altri pianeti.
E' comunque rilevante il fatto che dopo il pianeta Giove si abbia praticamente il vuoto, con pochissimi oggetti e praticamente
tutti di tipo cometario.

Il numero di asteroidi aventi bassa eccentricità mostra un leggero aumento solo dopo  Urano  e diventa praticamente il solo tipo di
oggetti in orbita, quindi con totale assenza di comete, in prossimità dell'orbita di Plutone.
Abbiamo finora descritto la configurazione che viene osservata nel sistema Solare attuale; si tratta ora di capire come, partendo da una
esplosione, come quella descritta, della stella D
, si passa dal sistema primordiale a quello attuale.
Come abbiamo visto nella descrizione generale del processo, subito dopo l' esplosione i detriti aventi dimensioni ridotte si sono allontanati
e distribuiti con raggio crescente con la distanza dal Sole.
Il sistema Solare primordiale, immediatamente dopo l'esplosione, si presenta dunque con una distribuzione più o meno regolare
di oggetti in orbita sul piano eclittico, con le eccentricità più elevate ( in particolare e ≃ 1 ) nella zona più 
vicina al Sole.
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Essendo questi oggetti, che noi indichiamo come comete, aperiodici o comunque di periodo orbitale molto lungo, dopo il primo ed unico
passaggio al perielio scompaiono completamente per passare sotto l'azione diretta del "sistema stellare locale"
, lasciando la zona
praticamente vuota, con qualche sporadico asteroide avente bassa eccentricità (ricordiamo che l'esplosione è un processo avente una
evoluzione di tipo statistico e non deterministico).

Dopo questa prima fase nel sistema Solare non sono più presenti comete ( se si suppone terminata l'esplosione ) , ma solo una
distribuzione di asteroidi, aventi bassa eccentricità, che parte sostanzialmente dall'attuale orbita di Marte e termina poco oltre la fascia
di Kuiper.
In tutto lo spazio occupato dal sistema Solare la densità degli asteroidi presenti in questa fase è uguale
a quella che abbiamo attualmente nella fascia dei 
pianetini.
A questo punto, per quanto abbiamo visto negli  Art.33   e seguenti, lentamente e con un certo ritardo, partono i pianeti nell'ordine che
abbiamo indicato.
I piccoli pianeti come Terra e Venere, che sono i primi a partire, perturbano poco la distribuzione degli asteroidi esistente, per cui
dopo il loro passaggio la situazione rimane praticamente invariata.
Con un eccesso di energia praticamente nullo, dunque con eccentricità orbitale trascurabile, lentamente si muove l'enorme pianeta
Giove
, attraversando come una spazzola, tutta la zona compresa tra la fascia di Kuiper, che lo ha generato, e la sua posizione
attuale.

Per capire l'entità della pulizia che Giove può realizzare con il suo passaggio, calcoliamo il valore del suo punto neutro alla distanza RKu
della fascia di Kuiper.   
Dal momento in cui parte, Giove è dunque in grado di inglobare tutto ciò che incontra entro un raggio di circa 220 milioni di Km.
Questo risultato giustifica perfettamente il fatto che dopo il suo passaggio la zona che si trova oltre la sua orbita attuale si ritrovi quasi
completamente priva di asteroidi aventi bassa eccentricità orbitale.
Un discorso assolutamente analogo si può fare per gli altri pianeti.
Con i grandi pianeti giunti nelle loro attuali posizioni di equilibrio, il sistema Solare si presenta quindi con una zona vuota in prossimità del
Sole, fino quasi all'orbita di Marte. Segue una fascia con la sola presenza di asteroidi di dimensioni apprezzabili, e totale assenza di
comete, che si estende fino al 
punto in cui l'azione di Giove risulta trascurabile.
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Oltre questo punto, la pulizia realizzata dai grandi pianeti ha portato alla quasi totale assenza di oggetti in orbita, a parte gli asteroidi
troiani che, per la particolare posizione occupata, sono sopravvissuti alla pulizia.
Tutti gli oggetti che popolano il sistema Solare in questa fase sono stati generati dalla stella esplosa.
Tutto il sistema, così formato, si trova circondato sul piano dell'eclittica dalla fascia di Kuiper, formata dal residuo della stella esplosa, che
continua ad orbitare con lo stesso momento angolare della stella madre.
Proprio per questa sua origine, questa fascia ha una massa enormemente più grande del
valore che viene stimato dalle teorie correnti.

Il numero di oggetti in orbita, nei due versi, nella fascia di Kuiper è veramente enorme, per cui si ha una continua formazione di urti
con emissione sia di asteroidi che di comete con le caratteristiche più svariate.

Il nostro sistema Solare primitivo viene quindi bombardato continuamente in maniera praticamente simmetrica su tutto il piano
dell'eclittica da oggetti aventi diverse dimensioni ed eccentricità che, analogamente a quanto abbiamo visto con l'esplosione della
stella, si distribuiscono con il raggio crescente con la distanza dal Sole.


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Per capire quale potrà essere la distribuzione finale degli oggetti, in questo caso è necessario tenere conto del fatto che la zona interna
non è più libera, ma separata dalla presenza dei grandi pianeti in orbita
che esercitano un'azione filtrante dipendente dalla
eccentricità orbitale dell'oggetto e quindi in definitiva esercitano una selezione fra comete e asteroidi, come è mostrato nella precedente
schematizzazione .
Dalla figura risulta chiaro che la cometa C , dato il tipo di orbita, attraversa quasi in direzione radiale e una sola volta lo spazio rotante
solare e quindi trascorre un tempo molto limitato in prossimità dei pianeti.
Essa subisce  pertanto la loro azione in maniera molto marginale, per cui attraversa facilmente tutto lo spazio fino al Sole e questo ci
consente di osservarla, benchè passi una sola volta.
Si ha naturalmente anche un'azione filtrante intermedia dovuta a ciascun pianeta. Anche se in numero limitato, avremo quindi anche
nuclei cometari nelle zone comprese fra un pianeta e l'altro.
L'asteroide A, avendo bassa eccentricità orbitale, si muove verso il centro restando invece per un tempo molto lungo in
prossimità dei pianeti, che quindi lo inglobano molto facilmente. Dunque, dopo ogni pianeta si ha una riduzione degli asteroidi
presenti, fino ad avere praticamente solo comete.

L'unica zona che non subisce alcuna azione filtrante è quella che si trova oltre il pianeta Nettuno.
In questa zona, partendo dall'orbita di plutone fino ai confini della fascia di Kuiper si ha l'accumulo di un gran numero degli asteroidi che
vengono emessi dalla fascia stessa. Gli asteroidi che troviamo oggi in questa zona non sono perciò quelli primordiali generati dalla stella
esplosa, ma quelli molto più giovani, generati con gli urti nella fascia di Kuiper.

E' da precisare che lo studio è stato condotto considerando tutte le famiglie di asteroidi, comprese quelle meno stabili associate ai punti in
corrispondenza dei quali la tangente alla spirale cambia segno, rendendo possibile un'orbita chiusa, senza però passare per lo zero.
L'analisi non cambia però se si considerano solo le famiglie più stabili associate ai numeri :

;  n + (1/2)     con        n = 1 ; 2 ; 3 ; .........

In questo caso si accorpano le famiglie :         [n + (n + 1/4)]    e     [(n+3/4) + (n + 1)]
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 Art.37-- Fascia di kuiper e nube di Oort, origine delle comete ed evoluzione del Sistema Solare primordiale -- Antonio Dirita

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