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Chemistry in Protoplanetary Disks

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Prevedere l'evoluzione dei sistemi solari

Secondo la teoria nebulare, la formazione delle stelle produce intorno ad esse un disco gassoso protoplanetario che fornisce l'ambiente e il materiale per la formazione dei pianeti. Lo studio di questi sistemi permette di ottenere informazioni sul modo e sui tempi di formazione dei pianeti e costituisce un argomento di grande interesse per gli astrofisici.

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Fino ad oggi non è stato possibile analizzare a fondo i dischi protoplanetari, tuttavia i nuovi telescopi sono in grado di fornire una grande risoluzione angolare ed è probabile che porteranno a una vera e propria rivoluzione delle conoscenze attuali sulla chimica dei dischi protoplanetari. La grande quantità di informazioni fornite dalle osservazioni dovrà certamente poggiare su modelli teoretici che possano garantire un'interpretazione corretta dei dati e, a questo scopo, il progetto Cipdisks ("Chemistry in protoplanetary disks"), finanziato dall'UE, ha proposto di sviluppare un codice computazionale per studiare l'evoluzione della composizione chimica delle varie regioni dei dischi protoplanetari. Già oggi sappiamo che le radiazioni ultraviolette emesse dalle stelle interagiscono con il materiale gassoso e con le polveri dei dischi, determinando la struttura chimica della superficie e lo spettro emergente. Per approfondire questi aspetti, gli scienziati hanno sviluppato un codice in grado di calcolare il trasferimento delle radiazioni ultraviolette sul disco, comprese tutte le transizioni discrete dovute alle specie molecolari più abbondanti, per consentire la valutazione dei tassi di fotodissociazione e fotoionizzazione delle diverse specie presenti nel disco. L'approccio adottato dai partecipanti all'iniziativa Cipdisks potrebbe essere utilizzato anche per uno studio sistematico dei vari tipi di dischi protoplanetari e delle influenze dei vari parametri stellari e del disco sulla loro composizione chimica. Lo studio dettagliato dei processi fondamentali che sono alla base della chimica dei dischi protoplanetari consentirà di scoprire nuove informazioni sull'evoluzione dei nostro sistema solare.

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