Pianeta Nove, provocherà un disastro nel Sistema Solare?

È vero che per ora il famoso Planet Nine – Pianeta Nove in italiano – non è stato osservato direttamente e che i ricercatori sono fermi a “semplici” calcoli matematici, ma se davvero questo nuovo mondo ai confini del Sistema solare dovesse esistere, per i nostri giganti di periferia sarebbe una pessima notizia. L’allegra brigata planetaria potrebbe essere destinata a venir spazzata via nello spazio interstellare. Il perché lo spiegano gli esperti dell’Università di Warwick, e nello specifico il gruppo guidato da Dimitri Veras, secondo il quale almeno uno dei pianeti giganti è condannato, dopo la “morte” del Sole, all’eliminazione: sparato nello spazio interstellare da una sorta di effetto ‘flipper’. Il destino dei pianeti è già scritto, visto che il nostro Sole si spegnerà fra circa 7 miliardi di anni (giorno più giorno meno). E mentre la Terra verrà inghiottita da ciò che resta del Sole prima di diventare una nana bianca, la stessa espulsione di massa solare spingerà i pianeti più esterni – Giove, Saturno, Urano e Nettuno – a distanza di sicurezza. Ma se il pianeta misterioso si aggiungesse alla famiglia planetaria, questo “lieto fine” sarebbe da riscrivere. Secondo la ricerca che verrà pubblicata su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, il pianeta misterioso potrebbe infatti non essere spinto fuori dal Sistema solare, bensì – vista la sua presunta orbita – venir risucchiato insieme ai quattro pianeti giganti, in particolare Urano e Nettuno, che farebbero la fine dei pianeti interni rocciosi. Tramite complicati modelli matematici, Veras ha ipotizzato diverse posizioni da cui il Pianeta Nove potrebbe cambiare per sempre l’immagine del Sistema solare: la conclusione ipotetica è che più lontano si trova e più massiccio è, più alte sono le probabilità che il nostro vicinato planetario faccia una fine drammatica e violenta. «Se il Pianeta Nove esiste», dice Veras, «il destino del Sistema solare dipenderà dalla sua massa e dalle sue proprietà orbitali». «Il futuro da nana bianca del Sole può essere predetto in base ad altre nane bianche “inquinate” da detriti rocciosi», spiega Veras. Anche altri sistemi planetari con al centro una nana bianca hanno avuto lo stesso destino a causa di un lontano “pianeta nove”, e studiare (o ipotizzare) cosa potrebbe accadere dalle nostri parti potrebbe spiegare meglio il processo evolutivo di altri sistemi lontani da noi.
di Eleonora Ferroni (INAF)

Annunci

La danza del quasi-satellite terrestre

C’è un piccolo asteroide in orbita attorno al Sole, che nel suo vagare nello spazio si mantiene relativamente vicino alla Terra, compiendo una specie di danza intorno al nostro pianeta. L’aspetto più interessante è che, rispetto ad altri oggetti simili, è il primo che scopriamo con un’orbita decisamente stabile.
L’asteroide scoperto di recente si chiama 2016 HO3 e, mentre compie un giro completo attorno al Sole, ruota anche attorno alla Terra. È troppo lontano da noi per essere considerato un nuovo satellite del nostro pianeta, ma è l’esempio migliore e più stabile che conosciamo di un quasi-satellite.
«Dal momento che 2016 HO3 gira intorno al nostro pianeta senza avventurarsi mai troppo lontano, mentre insieme ruotiamo attorno al Sole, chiamiamo questo oggetto un quasi-satellite della Terra», spiega Paul Chodas, direttore del Center for Near-Earth Object (NEO) Studies presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA. «Una decina di anni fa l’asteroide 2003 YN107 ha mostrato un comportamento simile, ma dopo poco si è allontanato da noi senza più riavvicinarsi. Questo nuovo asteroide è molto più legato alla Terra. I nostri calcoli indicano che 2016 HO3 è un quasi-satellite del nostro pianeta da almeno un centinaio di anni, e che continuerà a seguirci per ancora molti secoli a venire».
Nel suo percorso annuale attorno al Sole l’asteroide 2016 HO3 passa circa la metà del suo tempo tra il Sole e la Terra, e l’altra metà dalla parte opposta, percorrendo un lungo anello che lo porta ad unadistanza minima di 14 milioni di km da noi, quindi si tratta di un oggetto non pericoloso o preoccupante. La sua orbita attorno alla Terra è un po’ inclinata e oscilla rispetto all’asse di rotazione terrestre col passare degli anni. A differenza dunque di un asteroide troiano, ovvero di un compagno di viaggio che si trova lungo la stessa orbita di un pianeta mantenendosi a una distanza più o meno fissa, un quasi-satellite compie una vera e propria orbita attorno al suo pianeta ospite.
L’orbita di 2016 HO3 subisce anche un lento spostamento in avanti e indietro nel corso di qualche decina di anni. «La rotazione dell’asteroide attorno alla Terra subisce un leggero spostamento di anno in anno, ma la gravità terrestre è abbastanza intensa da fare in modo che l’oggetto non possa mai allontanarsi a più di 100 volte la distanza della Luna», dice Chodas. «Lo stesso effetto impedisce anche che l’asteroide possa avvicinarsi a più di 38 volte la distanza del nostro satellite naturale. Di fatto questo piccolo corpo celeste compie una vera e propria danza assieme alla Terra».
L’asteroide è stato avvistato il 27 aprile 2016 durante la campagna osservativa per la ricerca di asteroidi condotta presso il telescopio Pan-STARRS 1, alle Hawaii. Le dimensioni esatte dell’oggetto non sono ancora state confermate con precisione, ma le stime indicano che dovrebbe avere un diametro compreso tra 40 e 100 metri.
Il sito web del centro per gli studi sui NEO del JPL ospita una lista aggiornata dei più recenti e dei futuri avvicinamenti di oggetti celesti, così come tutte le informazioni e i dati scientifici raccolti sui NEO scoperti fino ad oggi.
di Elisa Nichelli (INAF)

Chi ha rubato Planet Nine?

State pronti a estrarre i fazzoletti, perché si preannuncia la possibilità d’un melodramma spaziale senza precedenti. Il gigante in orbita ai confini del Sistema solare, il nostro nuovo fratellone (dieci volte la massa della Terra), quello che stavamo appena iniziando a conoscere, quello che nemmeno sappiamo ancora bene dove si trovi, insomma, lui, Planet Nine: se davvero esiste (ed è un grosso ‘se’), potrebbe non essere nostro fratello. Già, potrebbe essere stato “adottato”, diciamo. Quand’ancora eravamo in culla, quattro miliardi e mezzo di anni fa. Più che “adottato”, a dire il vero, gli astronomi parlano proprio di “rubato”: il nostro Sole l’avrebbe scippato a un’altra stella madre, sottraendolo alla famiglia planetaria d’origine mentre ce ne stavamo tutti fianco a fianco nello stesso ammasso stellare. Possibile? Possibile: fra le stelle d’uno stesso clusteril “passaggio” di mano – gravitazionale – d’interi mondi è un fenomeno tutt’altro che raro. E, stando al modello al computer messo a punto da Alexander Mustill, Melvyn Davies e Sean Raymond (Lund University, in Svezia, i primi due e CNRS francese il terzo), pare che sia proprio questo il caso. «Planet 9 può benissimo essere stato “spintonato” da altri pianeti, così che quando s’è ritrovato in un’orbita troppo lontana dalla propria stella», spiega Mustill, «il nostro Sole potrebbe aver colto l’occasione per catturarlo, sottraendolo alla stella d’origine. Quando poi il Sole si congedò dall’ammasso stellare in cui s’era formato, s’è portato Planet 9 con sé, ancorato alla nuova orbita». Ora, melodramma a parte, se l’ipotesi venisse mai confermata si tratterebbe d’una scoperta straordinaria: significherebbe che possiamo realisticamente iniziare a pianificare una missione in grado di raggiungere con una sonda, in un arco di tempo ragionevole, un pianeta extrasolare. Un’opportunità semplicemente impensabile con le migliaia di altri mondi scoperti negli ultimi anni. «È quasi paradossale che, mentre gli astronomi continuano a trovare pianeti extrasolari a centinaia d’anni luce di distanza da noi», dice Mustill, «potremmo averne uno nascosto nel nostro cortile». Insomma, se esiste, ora più che mai dobbiamo trovarlo.
di Marco Malaspina (INAF)

Il transito dei transiti? Fra oltre 67mila anni

Il transito d’un pianeta sul disco solare, come quello di Mercurio di lunedì 9 maggio, è sempre un fenomeno affascinante: ci offre una prospettiva inusuale, senza mediazioni, sulle dinamiche dell’eclittica e sul nostro posto nel Sistema solare. Dalla Terra, di pianeti in transito sul Sole, ne possiamo osservare solo due. I due con orbita più interna rispetto alla nostra: Mercurio eVenere. Il primo con una frequenza media che si aggira attorno alla dozzina d’anni, il secondo molto più raro – l’ultima volta è stata tre anni fa, e per il prossimo dovremo attendere fino al 2117. Ma accadrà mai di vederli transitare insieme? Due puntini in contemporanea sul disco solare? Ebbene, la risposta è sì. O meglio, non noi, ma i nostri discendenti sì: la rarissima circostanza celeste è in calendario per venerdì 26 luglio 69163. Vale a dire, fra oltre 671 secoli. E a determinarlo ci è riuscita per la prima volta, nel 2004, una coppia di scienziati fra i quali un italiano: il meteorologo belga Jean Meeus e Aldo Vitagliano, professore di chimica all’Università Federico II di Napoli.

Il 26 di luglio del 69163. Questa la data del prossimo transito simultaneo di Venere e Mercurio sul Sole. Professor Vitagliano, cos’è che rende questo evento astronomico così raro?

«Eh, sì, è un evento davvero raro. Si può stimare che si verifichi non più di 5 o 6 volte nell’arco di un milione di anni. Perché un pianeta ci appaia in transito sul disco solare, occorre che proprio al momento della congiunzione inferiore col Sole, il pianeta si trovi in prossimità di uno dei due punti (i “nodi”) nei quali la sua orbita interseca il piano dell’eclittica. La approssimativa coincidenza della congiunzione col passaggio da un nodo è già per conto suo un evento non troppo frequente (in 1000 anni abbiamo in media 165 transiti di Mercurio e 13 di Venere), ma per avere un transito simultaneo dei due pianeti occorre avere ben quattro coincidenze. Intanto quella dei nodi: i piani delle due orbite devono intersecare il piano dell’eclittica approssimativamente lungo la stessa retta. Poi, per entrambi, si deve avere la coincidenza della congiunzione col passaggio dal nodo. E infine le due congiunzioni devono verificarsi contemporaneamente, con una tolleranza di poche ore».

Al momento, in che situazione siamo?

«Attualmente i nodi delle orbite di Venere e Mercurio distano 28.3° lungo l’eclittica. I transiti di Mercurio possono verificarsi solo a circa un mese di distanza da quelli di Venere: prima metà di maggio e novembre per Mercurio, e prima metà di giugno e dicembre per Venere. Dunque la simultaneità è ovviamente preclusa. Ma le linee dei nodi delle orbite planetarie ruotano lentamente nel tempo, con velocità diverse, e quelle di Venere e Mercurio si stanno avvicinando, con un semiperiodo che oscilla fra i 50 e i 55 millenni (si sovrappongono ogni 50-55mila anni). La prossima sovrapposizione si avrà nel 13° millennio: vale a dire che, fra l’11° e il 15° millennio, i nodi dei due pianeti saranno abbastanza vicini da offrire la possibilità di un transito simultaneo. Ma per averlo si dovrebbero presentare anche le altre tre coincidenze prima citate, che però non si verificheranno. Occorrerà aspettare fino al successivo periodo favorevole, 55 millenni più tardi, e proprio verso la fine di questo periodo il lieto evento si verificherà. Davvero una lunga gestazione!»

La vostra pubblicazione risale al 2004. Prima di allora, nessuno era stato in grado di stabilire la data dell’evento. Perché? Nessuno ci aveva provato? O è anche un calcolo difficile?

«In un certo senso, entrambe le ragioni. Un sistema planetario è un sistema di N corpi mutuamente interagenti attraverso la gravità. Fino agli anni ‘80, il calcolo delle posizioni planetarie è stato condotto con metodi analitici o semianalitici (varianti moderne dei metodi di Laplace), esprimendo la soluzione delle equazioni del moto, non ricavabile in modo esatto, attraverso formule esplicite costituite da serie numeriche, somma di innumerevoli termini periodici. Il limite del metodo è che i suoi risultati sono affidabili solo entro un intervallo temporale limitato a pochi millenni. Oltre questo limite, la necessità di troncare le serie ad un numero finito di termini fa sì che la precisione si degradi rapidamente, per cui con questi metodi la previsione di un transito a così lungo termine diventerebbe estremamente difficile per non dire impossibile».

Poi cos’è accaduto?

«A partire dagli anni ‘70-‘80, lo sviluppo dei calcolatori elettronici ha reso praticabile l’utilizzo della integrazione numerica. Detta in breve, significa partire direttamente dalle forze (relativamente semplici) in gioco: una volta che siano conosciute posizioni e velocità di ogni pianeta ad un dato istante, il modello matematico delle forze gravitazionali consente di calcolare le accelerazioni subite da ciascuno, e si possono prevedere le nuove posizioni e velocità dopo un intervallo di tempo adeguatamente piccolo. La procedura può essere ripetuta passo-passo, così da propagare le orbite tanto a lungo quanto si vuole, con una accuratezza che si degrada nel tempo molto meno rapidamente di quanto non faccia con le formule esplicite dei metodi analitici. La mole di calcoli da effettuare è spaventosa, ma poco importa se si tratta di calcoli ripetitivi e se a farli è una macchina capace di milioni (oggi miliardi) di operazioni al secondo. L’integrazione numerica è stata applicata dalla NASA-JPL al calcolo delle effemeridi a partire dalla fine degli anni ’60, sotto la spinta delle missioni spaziali, ed è stata soprattutto mirata ad ottenere una altissima precisione entro un intervallo di tempo relativamente breve. I modelli matematici del JPL erano (e sono) molto sofisticati, includendo fra l’altro gli effetti sul moto dovuti alla Relatività Generale. Sono pertanto molto “pesanti” per la mole di calcoli e poco adatti ad un utilizzo su lunghi intervalli temporali. Esiste però il modo di semplificarli, rinunziando alla accuratezza estrema a breve termine, ma preservando adeguatamente quella (comunque moderata) che si ha a lungo termine. Perciò direi che, a partire dalla fine degli anni ’80, la previsione di un transito a 100mila anni di distanza sarebbe stata possibile ed anche ragionevolmente semplice per qualsiasi ricercatore in possesso di un software adatto».

Però nessuno lo ha fatto…

«Già, quindi bisogna dire che nessuno ci ha pensato. E il motivo è semplice: i transiti sono rare curiosità geometriche, di natura prevalentemente estetica, che hanno presa sul pubblico e interessano soprattutto gli amatori dell’astronomia, ma non hanno oggi valenza scientifica se non come elegante esercizio di messa a punto dei metodi di calcolo. Si può concludere che, a chi disponeva degli strumenti adatti, questo tipo di impiego non interessava, mentre a chi sarebbe stato interessato mancavano gli strumenti adatti. La mia avventura, cominciata a metà degli anni ’90, è stata quella di costruire il ponte, ovvero lo strumento (il programma SOLEX) con il quale qualsiasi dilettante, con un po’ di competenza e abilità può divertirsi a scovare curiosità di questo tipo».

Visto che a noi è precluso, mettiamoci nei panni dei nostri discendenti del 692esimo secolo. Concretamente, cosa vedranno, coloro che avranno modo di assistere al rarissimo fenomeno?

«Ammesso che la nostra civiltà non sia riuscita ad autodistruggersi, vedranno (avendo il Polo Nord celeste rivolto verso l’alto) il dischetto nero di Venere attraversare il cerchio del Sole nella parte alta. E, quasi al termine dell’attraversamento, vedranno il puntino nero di Mercurio entrare nel Sole a poca distanza dal bordo superiore, per poi terminare il proprio transito quando Venere è già fuori da più di un’ora».

Questo nel lontano futuro. Avete fatto anche il calcolo al passato? Intendo dire, quand’è l’ultima volta che è accaduto?

«All’epoca ero arrivato a 280mila anni nel passato, senza scovarne alcuno. Ho trovato poi che il più recente transito simultaneo dovrebbe essere avvenuto – adottando la data calcolata col calendario Giuliano, e in base ad un Tempo uniforme atomico, non al T.U. basato sulla rotazione terrestre – il 17/9/-373172. Per un’epoca così lontana siamo al limite di prevedibilità dell’evento, ma dato che il transito previsto è centrale rispetto al disco del Sole ed è riprodotto anche usando modelli diversi, è probabile che si sia verificato davvero. Diciamo che dovendo scommetterci, me lo giocherei 2 contro 1».

Ma come mai ci si è cimentato proprio lei, che è un chimico, in questi calcoli astronomici?

«Non si tratta di un caso raro. L’astronomia è la sola scienza nella quale i dilettanti possano dare, e storicamente abbiano dato, dei contributi rilevanti. Basta citare Heinrich Olbers, che era un medico, William Herschel (un musicista) e Percival Lowell (un diplomatico). Un po’ meno comuni sono dei dilettanti che abbiano lavorato a tavolino anziché al telescopio (lo stesso Jean Meeus di professione era un meteorologo, ora è in pensione da molto tempo), ma anche qui una ragione c’è: malgrado il mio interesse amatoriale per l’astronomia, io sono un animale diurno, e perfino da ragazzo non sono mai stato capace, se non in casi eccezionali, di restare sveglio dopo le 23!»

Lunedì prossimo, per il transito di Mercurio, non ci sarà bisogno di restare in piedi fino a tarda notte… lei lo seguirà, anche se sarà un “banale” transito con un solo pianeta?

«Come per il transito di Venere dell’8 giugno 2004, andrò sul lastrico solare dell’edificio del Dipartimento di Chimica con un binocolone 20×60, sperando che il meteo sia favorevole e che i filtri solari costruiti per quella occasione siano ancora buoni. Allora fu un successo, goduto anche da molti colleghi e studenti. Spero che lo sia anche questa volta».
di Marco Malaspina (INAF)

Che fine ha fatto Planet Nine?

Ricordate il “nono pianeta” (“decimo” per chi non ha rinnegato Plutone), l’ipotetico gigante ai confini estremi del Sistema solare protagonista, qualche settimana fa, delle prime pagine di mezzo mondo? Ipotetico perché per ora ha risposto solo all’appello dei modelli teorici, apparendo fra le righe delle tabelle sfornate dagli algoritmi degli astronomi, ma mai inquadrato da alcun telescopio. Ebbene, per chi si fosse messo in testa di trovarlo, c’è una buona notizia: grazie a un’analisi, condotta da un team guidato da Agnès Fienga dell’Observatoire de la Côte d’Azur, su dieci anni di dati trasmessi dalla sonda Cassini di NASA, ESA e ASI, sono state individuate le regioni di cielo più promettenti in cui cercare. E quelle, invece, senza speranza. Ma che c’entra Cassini, una missione dedicata allo studio di Saturno e delle sue lune? I due astronomi che hanno dedotto – ancora è presto per parlare di “scoperto” – l’esistenza di Planet Nine ne avevano anche ricostruito la probabile orbita, calcolata in base alle perturbazioni determinate da questo ipotetico gigante – un balenottero da 10 masse terrestri – sugli oggetti che abitano la Fascia di Kuiper. Un’orbita molto eccentrica, con un semiasse maggiore di circa 100 miliardi di km e un’inclinazione di 30 gradi. Indizi non di poco conto. Certo, è ancora come cercare un ago in un pagliaio, ma per rimanere nell’abusata similitudine si tratta d’un pagliaio non più a tre, e nemmeno a due, bensì a una sola dimensione. Un po’ come se dovessimo incastrare un contrabbandiere inafferrabile ma abitudinario: finché non lo individuiamo, non possiamo dire esattamente dov’è, ma sappiamo che strada dovrebbe percorrere – sempre che davvero esista, intendiamoci. Ora è stato compiuto un ulteriore passo avanti. Lo studio di Fienga e colleghi, pubblicato questa settimana su Astronomy & Astrophysics, calcola le perturbazioni indotte dal pianeta – per diverse posizioni rispetto al perielio – sulle trasmissioni radio provenienti dalla sonda Cassini, in orbita attorno a Saturno dal 2004. In generale, l’analisi dei dati radio di Cassini permette agli scienziati di misurare in modo incredibilmente accurato – con un’incertezza di appena cento metri – la distanza fra la Terra e Saturno. Se aggiungiamo il nono pianeta al modello messo a punto dagli astronomi di Cassini, però, ecco che le discrepanze tra calcoli e osservazioni subiscono un’impennata (vedi la linea blu nella figura accanto). Ma una volta ricalcolati di conseguenza tutti i parametri del Sistema solare, le discrepanze rientrano nella norma (vedi la linea rossa), a parte per alcune posizioni di Planet Nine lungo la sua orbita: quelle dove la linea rossa supera il 10 percento di scarto, evidenziate nel grafico da una banda orizzontale grigia. La figura qui sotto mostra con maggior chiarezza l’utilità di questo risultato. Per alcune posizioni lungo l’orbita, quelle il cui angolo rispetto al perielio risulta inferiore a 85 gradi o superiore a -65 gradi (lo spicchio in rosso nell’immagine qui sopra), le perturbazioni indotte dal nono pianeta sono in contrasto con le distanze osservate di Cassini. Stessa cosa per l’arco d’orbita compreso fra -130 e -100 gradi (l’altro spicchio rosso). Al contrario, la porzione d’orbita in cui l’angolo fra Planet Nine e il suo perielio è fra 104 e 134 gradi è quella più probabile (lo spicchio verde). Con un massimo attorno ai 117 gradi, in corrispondenza del punto qui ottimisticamente indicato con “P9”. Insomma, se volete passare alla storia come scopritori del nono pianeta, ora sapete dove vi conviene cominciare a cercare.

di Marco Malaspina (INAF)

Planet Nine, ecco le posizioni dell'orbita nelle qual conviene cercarlo (in verde) e quelle invece in cui non c'è speranza di trovarlo (in rosso). Fonte: Fienga et al., A&A, 2016. Elaborazione grafica: Media INAF

Per saperne di più:

 

Ma quanto è grande il Sistema Solare?

La notizia della possibile presenza ben oltre l’orbita di Nettuno di un nono pianeta con la “p” maiuscola, ovvero uno che soddisfi tutti i requisiti riformulati qualche anno fa dalla IAU, quelli stessi che invece ‘declassarono’ Plutone, sta rimbalzando un po’ ovunque in tutto il mondo. L’articolo dei ricercatori del Caltech Konstantin Batygin e Mike Brown, tutto teorico e basato su simulazioni al calcolatore, sostanzialmente afferma che ‘non può non esserci’ un oggetto celeste della massa pari a dieci Terre e che si possa trovare a una distanza dal Sole di circa 20 volte superiore a quella che compete a Nettuno. Tradotto in altri termini, il nono pianeta orbiterebbe a 90 miliardi di chilometri dal Sole. Dunque, il nostro Sistema solare è diventato di colpo più grande? Per capire meglio come stanno le cose abbiamo rivolto qualche domanda a Giovanni Valsecchi, ricercatore dell’INAF presso l’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali di Roma, esperto di meccanica celeste.

Dunque, partiamo dall’inizio ovvero dall’articolo dei due ricercatori del California Institute of Technology…

L’articolo, molto tecnico, descrive le idee, le simulazioni e i risultati dello studio teorico portato avanti da Konstantin Batygin e Mike Brown. Da un paio di anni, nella comunità scientifica che si occupa della parte esterna del Sistema solare si sta cercando di capire se una certa concentrazione di alcuni dei parametri (che descrivono le orbite degli oggetti più esterni della cosiddetta Fascia di Kuiper, al di là della regione palentaria) abbia una causa fisica o no. La filosofia generale del lavoro è simile a quella che ha portato alla scoperta di Nettuno. L’idea che sta dietro l’articolo è quella di incitare la comunità astronomica a cercare il pianeta di cui loro parlano. Se questo pianeta esistesse veramente, avrebbe anche delle conseguenze su quello che noi conosciamo riguardo alla parte più interna della Nube di Oort, perché questo pianeta si troverebbe fra la zona di confine della regione planetaria e la Nube di Oort interna.

Sappiamo già che ci sono diversi corpi celesti oltre l’orbita di Nettuno e Plutone. Ma sembrava difficile che potessero essercene di grandi come quello annunciato nel lavoro di Batygin e Mike Brown.

In effetti i ricercatori parlano di un pianeta di una decina di masse terrestri. Un valore interessante perché nel Sistema solare abbiamo 4 pianeti interni (di cui il più grande è la Terra) e che hanno masse terrestri (come la Terra e Venere) o inferiori (come Mercurio e Marte), e 4 pianeti esterni, con i 2 giganti gassosi (Giove e Saturno che hanno fino a 300 masse terrestri e sono composti soprattutto da gas concentrati attorno a un nucleo solido) e poi Urano e Nettuno, ben più piccoli di Saturno e Giove, ma comunque molto più grandi della Terra (intorno alla ventina di masse terrestri). Nel Sistema solare sembra esserci un vuoto in questo intervallo di masse. E’ curioso, invece, che nei sistemi extrasolari che si stanno scoprendo, questa regione di masse è tutt’altro che vuota, anzi sono stati scoperti moltissimi oggetti con masse dalle 5 alle 10 volte quella della Terra. Se anche il Sistema solare avesse un pianeta di 10 masse terrestri e in un’orbita così curiosa e così diversa da quelle dei pianeti che siamo abituati a considerare, certo sarebbe una scoperta non da poco.

Ma allora, se c’è veramente un oggetto di questa taglia, seppure a distanze così elevate, come è possibile che nonostante i nostri super telescopi da terra e dallo spazio non lo abbiamo ancora scovato, e dobbiamo affidarci a predizioni per aiutarci per immortalarlo definitivamente?

La copertura del cielo da parte di telescopi potenti è oggi molto più accurata e più completa, ma non bisogna trascurare vari aspetti. Ad esempio questo oggetto potrebbe esistere già, magari è stato già osservato e anche scartato in passato. Oggi c’è una grande copertura del cielo, sia per scoprire oggetti fuori dal Sistema solare che per scoprire asteroidi che posso passare vicino alla Terra. Di solito dietro il telescopio non c’è un uomo, bensì una macchina e quindi un calcolatore abituato a filtrare tutta una serie di individuazioni di oggetti che non sono l’obiettivo della ricerca in corso. Potrebbe succedere in futuro, nel caso venisse confermata l’esistenza del pianeta, di ritrovare la sua posizione su immagini prese ed archiviate senza notarlo.

Dalla teoria però, bisognerà passare alla pratica, ovvero confermare o smentire l’esistenza del pianeta. In che modo?

Su questo fondamentale aspetto vedo tre possibili linee d’azione. La più ovvia è quella di andare a cercare il pianeta, perché, per quanto vaga sia l’indicazione fornita dall’articolo, comunque c’è una striscia di cielo dove si potrebbe trovare questo oggetto. Si potrebbe poi riesaminare la stessa linea di cielo in tutte le immagini già prese negli scorsi decenni. Infine, è necessario capire se l’esistenza di questo nono pianeta ha delle conseguenze finora mai immaginate su ciò che conosciamo del Sistema solare esterno, quindi sugli oggetti transnettuniani e sulle comete della Nube di Oort. Bisognerebbe rivedere i calcoli e le simulazioni fatti finora.
di Marco Galliani (INAF)

Planet Nine: tracce d’un nono pianeta (10 volte la massa della Terra)

Nessuno l’ha mai visto, non ancora. Ma i due ricercatori che hanno firmato lo studio,Konstantin Batygin e Mike Brown del Caltech – il Californian Institute of Technology – assicurano che le prove, questa volta, ci sono. Prove di cosa? Dell’esistenza, niente meno, d’un nuovo pianeta ai confini del Sistema solare. Battezzato in fretta e furia “Planet Nine”, il nuovo arrivato – se davvero ne sarà confermata l’esistenza, il condizionale è più che mai d’obbligo – non sarebbe un oggettino in bilico fra grosso asteroide e pianeta nano, tutt’altro: se i calcoli sono corretti, parliamo di un mondo extra-large, un gigante con una massa pari a grosso modo 10 volte quella della Terra. Insomma, un mondo la cui stazza è assai più simile a quella d’Urano o Nettuno che non a quella del declassato Plutone. «Questo sarebbe un vero e proprio nono pianeta. Dall’antichità a oggi sono stati scoperti solo due veri nuovi pianeti», sottolinea Brown, «e questo sarebbe il terzo. Si tratta di un tassello piuttosto importante del nostro Sistema solare che ancora ci sfugge, il che è alquanto eccitante». Un mondo remoto in tutti i sensi, questo Planet Nine: la sua orbita sarebbe circa 20 volte più lontana dal Sole di quanto non sia quella di Nettuno (che pure viaggia alla bellezza di circa quattro miliardi e mezzo di km di distanza dalla nostra stella), e un anno, lassù, durerebbe fra i 10 e i 20 mila anni terrestri. Ma se ancora nessun telescopio è riuscito a individuarlo, di che prove stiamo parlando? Dei risultati di modelli matematici e simulazioni al computer, spiegano i due ricercatori. Modelli messi a punto per spiegare le orbite anomale di alcuni oggetti osservati nella Fascia di Kuiper, sei in particolare (vedi immagine qui sopra). Costretti via via a escludere ipotesi meno rivoluzionarie (come, per esempio, la presenza di un corpo di dimensioni minori), a Batygin e Brown, per far tornare i conti, non è rimasto che prendere in considerazione l’ipotesi di un pianeta gigante. E i conti hanno cominciato a tornare. «Benché all’inizio fossimo alquanto scettici circa la possibilità che questo pianeta potesse esistere, continuando a indagare la sua orbita e a valutare cosa significherebbe per il Sistema solare esterno, ci siamo sempre più convinti che sia proprio là fuori», dice Batygin. «Per la prima volta in oltre 150 anni, ci sono prove solide secondo le quali il censimento planetario del Sistema solare è incompleto». Lo studio è uscito oggi su Astronomical Journal, e la palla passa ora ai telescopi, a partire dai giganti hawaiiani della classe 10 metri, Keck e Subaru. «Certo, sarei entusiasta di trovarlo», confida Brown a proposito del “suo” pianeta, «ma sarei comunque felicissimo anche se a trovarlo fosse qualcun altro. È per questo che abbiamo pubblicato il nostro articolo: speriamo che altre persone ne traggano ispirazione per mettersi a cercare». Lo studio, come dicevamo, è appena uscito. Promettiamo di approfondirlo meglio domani, sempre qui su Media INAF, con qualche dettaglio in più e con l’aiuto di esperti dell’INAF.
Guarda l’animazione sull’orbita di Planet Nine sul sito INAF
di Marco Malaspina (INAF)

Voci precedenti più vecchie