NASCITA DI UN SISTEMA STELLARE
La nascita di un nuovo sistema planetario inizia molto lontano, nello spazio e nel tempo, con la morte di un'altra stella.
A seconda della massa della stella, la sua morte avviene in due possibili modi: per le stelle di massa minore, con la trasformazione in una nana bianca, con espulsione degli strati esterni chiamati in una prima fase nebulosa protoplanetaria e in una successiva, e finale, nebulosa planetaria. Per le stelle di massa maggiore la morte avviene in maniera ben più spettacolare, con una supernova che espelle gran parte della materia che costituiva la stella stessa, creando un'onda d'urto composta da gas, radiazioni e particelle pesanti che si propaga nel vuoto interstellare al 10% della velocità della luce.
Nebulosa dell'Eschimese - Credit: NASA/ESA/Hubble
Il "vento solare" della nebulosa planetaria e l'onda d'urto della supernova finiscono, prima o poi, per incontrare una nube molecolare composta da idrogeno, elio e altre particelle. Questa nube, che in qualche caso è già in rotazione e in qualche altro comincia a ruotare sotto la spinta della forza esterna, inizia un processo di compressione e di successivo collasso gravitazionale dei gas e del pulviscolo che la compongono.
Al centro della nube, dove la densità è maggiore, inizia a formarsi una protostella (o più di una, come nel caso di sistemi binari, ternari, eccetera). Se la sua massa raggiunge almeno l'8% della massa del Sole, l'idrogeno contenuto nella protostella "si accende" (perché la massa genera compressione, e la compressione a sua volta genera calore fino a raggiungere il punto di accensione): la stella neonata inizia a brillare e prende forma la nebulosa stellare.
Oltre alla luce, la nuova stella inizia ad emettere calore, radiazioni e vento stellare. La zona del nuovo sistema stellare più vicina alla stella diventa calda ed allontana gli elementi più leggeri: restano quindi solo gli elementi più pesanti, che iniziano ad aggregarsi fino a formare i pianeti rocciosi. A causa del materiale di cui sono composti (rocce e metalli invece di gas) sono più piccoli dei pianeti giganti che si formano alla periferia del sistema, e a causa della loro vicinanza alla stella si raffreddano dopo e più lentamente. Superata la frost line, ovvero la linea oltre la quale i composti contenenti idrogeno (acqua, ammoniaca e metano) possono solidificarsi, iniziano a formarsi i pianeti giganti, gassosi o ghiacciati.
Nelle zone più esterne di un sistema stellare, ben oltre l'area in cui si formano i giganti gassosi, resta una enorme quantità di materia primordiale, principalmente agglomerati di gas ghiacciati di idrogeno (acqua, ammoniaca e metano) e di polveri. Questa è la zona - nota come Fascia di Kuiper - in cui si trovano di norma asteroidi, pianeti nani e alcune comete dall'orbita stabile.
Ancora più all'esterno della Fascia di Kuiper si trovano il Disco Diffuso e la Nube di Oort, serbatoi di comete che risalgono all'inizio della storia del sistema.
