La formazione di un sistema planetario sta avvenendo proprio ora, a 1300 anni luce di distanza dalla Terra, attorno alla protostella HOPS-315. Per la prima volta nella storia dell'astronomia, i ricercatori sono riusciti a catturare l'istante preciso in cui inizia la nascita dei pianeti, osservando i primissimi granelli di materiale che si solidificano dal gas incandescente. Questa scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, rappresenta una finestra temporale sul passato del nostro Sistema Solare, mostrando come potrebbero essere iniziati i processi che hanno portato alla formazione della Terra e degli altri pianeti che conosciamo.
Un viaggio nel tempo cosmico
L'analogia proposta da Merel van 't Hoff, professoressa della Purdue University, è suggestiva: "È come vedere una fotografia del Sistema Solare quando era ancora un bambino". La protostella HOPS-315 si comporta infatti come un analogo del Sole primordiale, circondata da un disco di gas e polveri chiamato disco protoplanetario. Questi ambienti rappresentano le culle dove nascono i nuovi mondi, ma fino ad oggi gli astronomi avevano osservato solo sistemi in fasi più avanzate, quando pianeti massicci simili a Giove erano già formati.
La scoperta è stata resa possibile dalla combinazione di due strumenti d'avanguardia: il telescopio spaziale James Webb e il radiotelescopio ALMA situato nel deserto di Atacama, in Cile. Questa collaborazione tecnologica ha permesso non solo di identificare i segnali chimici, ma anche di localizzarli con precisione in una regione del disco equivalente alla posizione della fascia degli asteroidi nel nostro Sistema Solare.
I mattoni fondamentali della creazione planetaria
Il processo osservato riguarda la condensazione di monossido di silicio (SiO) in minerali cristallini, gli stessi componenti che troviamo intrappolati negli antichi meteoriti del nostro Sistema Solare. Come spiega Melissa McClure, professoressa dell'Università di Leiden e autrice principale dello studio: "Per la prima volta abbiamo identificato il momento più precoce in cui inizia la formazione planetaria attorno a una stella diversa dal Sole".
Questi minerali cristallini si formano solo alle temperature estremamente elevate presenti nei dischi planetari giovani. Nel corso del tempo, questi solidi appena condensati si aggregano tra loro, seminando i germi per la formazione planetaria mentre acquisiscono dimensioni e massa crescenti. I primi planetesimali di dimensioni chilometriche nel Sistema Solare, che successivamente sono cresciuti fino a diventare pianeti come la Terra o il nucleo di Giove, si sono formati subito dopo la condensazione di questi minerali cristallini.
Una macchina del tempo astronomica
La posizione geografica dei segnali chimici rilevati attorno a HOPS-315 ha sorpreso i ricercatori per la sua somiglianza con il nostro sistema. Logan Francis, ricercatore post-dottorale dell'Università di Leiden, sottolinea: "Stiamo realmente osservando questi minerali nella stessa posizione di questo sistema extrasolareche occupano negli asteroidi del Sistema Solare". Questa corrispondenza spaziale rafforza l'ipotesi che HOPS-315 sia un analogo quasi perfetto del Sole primordiale.
Edwin Bergin, professore dell'Università del Michigan e coautore dello studio, evidenzia l'unicità della scoperta: "Questo processo non è mai stato osservato prima in un disco protoplanetario, né in qualsiasi altro luogo al di fuori del nostro Sistema Solare". La ricerca dimostra che il SiO è presente attorno alla protostella sia in forma gassosa che all'interno dei minerali cristallini, suggerendo che il processo di solidificazione è appena iniziato.
Implicazioni per la comprensione cosmica
Elizabeth Humphreys, astronoma dell'ESO e responsabile del programma europeo ALMA, che non ha partecipato allo studio, ha commentato: "Sono rimasta molto colpita da questa ricerca, che rivela una fase iniziale della formazione planetaria. Suggerisce che HOPS-315 può essere utilizzata per comprendere come si è formato il nostro Sistema Solare".
Nel nostro sistema, il materiale solido più antico che si è condensato vicino alla posizione attuale della Terra è conservato all'interno di meteoriti antichi. Gli astronomi determinano l'età di queste rocce primordiali per stabilire quando è iniziato l'orologio della formazione del Sistema Solare. Van 't Hoff conclude: "Questo sistema è uno dei migliori che conosciamo per sondare realmente alcuni dei processi che sono avvenuti nel nostro Sistema Solare".
La scoperta apre nuove prospettive per lo studio della formazione planetaria precoce, offrendo agli astronomi un laboratorio naturale per comprendere i meccanismi che hanno dato origine non solo al nostro mondo, ma potenzialmente a sistemi solari nascenti in tutta la galassia.