Cosa c’è oltre Nettuno, l’ultimo pianeta del Sistema Solare? Lo abbiamo imparato sui banchi di scuola: c’è Plutone. Risposta corretta, ma ampiamente incompleta. È vero infatti che c’è Plutone, ufficialmente declassato "da nono a nano" nel 2006, ma non è finita lì.
Oggi sappiamo che ci sono almeno altri 839 piccoli mondi, scoperti negli ultimi anni di ricerche. Sono pianetini che, in realtà, sono di grande aiuto per comprendere come è nato il Sistema Solare. Sono anche gli inconsapevoli (ma indispensabili) volontari dei test per capire se effettivamente esiste oppure no un altro grande pianeta del Sistema Solare, il cosiddetto nuovo Nono Pianeta di cui si parla in questi anni.
Un lungo lavoro. Il Sistema Solare dei nostri giorni è molto diverso da quello che si formò ai suoi primordi, quando i grandi pianeti gassosi erano molto più vicini al Sole rispetto a oggi (solo in un secondo tempo le loro orbite si sono spostate e stabilizzate dove si trovano adesso).
Gli altri pianeti, quelli più piccoli, hanno vagato ancora di più e non è da escludere che alcuni siano finiti oltre i pianeti gassosi: la distribuzione dei piccoli pianeti nel Sistema Solare aiuta a capire come è avvenuto tutto ciò. Il gran numero di pianetini oltre Nettuno sono stati scoperti soprattutto grazie al progetto quinquennale OSSOS (Outer Solar System Origins Survey).
Si è trattato di un lavoro condotto tra il 2013 e il 2017 utilizzando la fotocamera del Canada-France-Hawaii Telescope di Maunakea, alle Hawaii.
L’indagine ha cercato e catalogato i piccoli oggetti che si muovono in otto aree del cielo vicino al piano dei pianeti e lontano dai densi campi stellari della Via Lattea. È così che sono stati identificati 840 oggetti, la maggior parte dei quali tra 6 e 83 UA (1 Unità Astronomica corrisponde a 150 milioni di chilometri, ossia la distanza media della Terra dal Sole).
Per studiare questi puntini dispersi nelle profondità del cielo, e per definirne le orbite, sono state necessarie 37.000 misurazioni avvenute nell’arco dei 5 anni. I dati raccolti permetteranno ai fisici teorici di mettere alla prova la validità dei modelli della struttura del Sistema Solare esterno.
Due classi di oggetti. Gli 840 corpi scoperti sono stati classificati in due grandi categorie: la prima riguarda gli oggetti che ricadono nel "territorio" della Fascia di Kuiper, la grande ciambella che circonda il Sistema Solare come una cintura, composta da piccoli mondi ghiacciati, e che si estende tra 37 e 50 UA. Alla seconda categoria appartengono invece gli oggetti che “danzano” con Nettuno, mentre ruota attorno al Sole, tra i quali Plutone.
Questi ultimi furono spinti nelle loro attuali orbite allungate proprio nel corso della migrazione di Nettuno verso l’esterno del Sistema Solare. Nella Fascia di Kuiper sono stati identificati 436 "piccole terre", la maggior parte delle quali orbita tra 43 e 45 UA.
Quelle che abbiamo chiamato piccole terre sono oggetti piccoli, con orbite quasi perfettamente circolari, che potrebbero essere nati proprio su quelle orbite e rimasti lì indisturbati dall’alba del Sistema Solare. Presto avremo modo di vedere da vicino uno di questi oggetti, quando la sonda New Horizons, che ha visitato Plutone nel 2015, lo sorvolerà (secondo i piani) il primo gennaio del 2019. I 313 oggetti in “risonanza” con Nettuno, invece, possiedono orbite che possono arrivare anche a 130 Unità Astronomiche.
La scoperta di Plutone A soli 24 anni Clyde Tombaugh, astronomo americano di origine contadina (nella foto), scopre Plutone comparando lastre fotografiche di diverse zone del cielo notturno nel Lowell Observatory di Flagstaff, Arizona. È la scoperta del famoso "Pianeta X", annunciata il 13 marzo 1930: un risultato che il fondatore dell'osservatorio, Percival Lowell, aveva previsto quasi 15 anni prima, sulla base di presunte irregolarità nei moti di Nettuno e Urano. Per trovare il pianeta, Lowell aveva ideato una macchina in grado di comparare lastre fotografiche di cielo a diverse ore, per vedere se qualcosa fosse cambiato rispetto allo sfondo delle stelle fisse. Prima della scoperta, Tombaugh ci si "consumò gli occhi" per sei mesi, osservando - si dice - circa 45 milioni di oggetti celesti.
Foto: © Lowell Observatory
L'arrivo di New Horizons 85 anni dopo la scoperta, New Horizons, sorvolerà il pianeta nano. precisamente martedì 14 luglio, alle 13:49:57 ora italiana transiterà, dopo un viaggio di 5 miliardi di km, a soli 12.500 km dal corpo celeste. La sonda è stata progettata per raccogliere il maggior numero di dati nel breve periodo (meno di 24 ore) in cui Plutone apparirà relativamente vicino agli strumenti di New Horizons, per poi trasmettere queste informazioni (con tempi non rapidissimi) al nostro pianeta.
Il cuore e la balena Questa immagine di Plutone scattata il 7 luglio è la combinazione di una foto scattata dal Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) e delle informazioni a bassa risoluzione sul colore dallo strumento Ralph. La colorazione rossa di Plutone è probabilmente causata da molecole di idrocarburi che si formano quando i raggi cosmici e la luce ultravioletta del Sole interagiscono con il metano nell'atmosfera sulla superficie del pianeta nano. Che Plutone fosse un pianeta rosso (come Marte) era già noto. Ma non erano mai state osservate le zone scure (a forma di balena, in basso a sinistra) e quelle più chiare (a forma di cuore). Spiega Alan Stern, principale responsabile della missione: «Il colore rossastro di Plutone è noto da decenni, ma New Horizons ci sta ora permettendo di collegarlo a diversi luoghi della sua superficie e - molto presto - anche alla sua composizione».
Foto: © NASA-JHUAPL-SWRI
Le ultime scoperte Questa foto di Plutone è stata scattata l'11 luglio da 4 milioni di km. Al momento New Horizons ha giù fatto diverse scoperte: Plutone è meno denso di quanto si credesse e ha una calotta polare ghiacciata, la cui composizione è molto diversa da quella delle aree più scure notate nei giorni scorse; molecole di azoto sono state viste provenire dall'atmosfera di Plutone 24-36 ore prima del previsto, come se la loro fonte fosse più consistente di quanto pensato, o se si fossero concentrate per qualche ragione sul percorso della sonda; a soprattutto, Plutone è più grande di quanto si stimasse finora: il suo diametro è di 2370 km +/- 20 km; quello del pianeta nano Eris 2,336 +/- 12 km. Si può immaginare che chi si era opposto al suo "declassamento" si appellerà a queste nuove misure per far valere le ragioni di Plutone come nono pianeta del Sistema Solare (e non pianeta nano).
Il caos che circonda Plutone Plutone ha 4 piccole lune e qualcosa di più di una quinta luna, Caronte.
Plutone e Caronte fotografati il 7 luglio da New Horizons, nell'elaborazione realizzata da Elisabetta Bonora e Marco Faccin di Alive Universe Images.
Foto: © NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute
Lune diaboliche e allungate Le 4 piccole lune finora scoperte di Plutone hanno tutte nomi che richiamano l'inferno: Idra, Cerbero, Notte e Stige. Hanno anche 2 particolarità: si muovono in modo caotico e hanno una forma allungata, come palloni da rugby.
New Horizons si occuperà, durante il suo passaggio, di osservare anche le varie lune di Plutone (sopratutto Caronte, la più grande e interessante), ma potrebbe incappare anche in qualche luna finora sconosciuta. Questo è un rischio per la sonda.
Se il budget lo permetterà, tra il 2018 e il 2019 New Horizons potrebbe esplorare un altro oggetto della fascia di Kuiper, ancora da stabilirsi.
Perché Plutone non è più un pianeta? L'arrivo di New Horizons ha riacceso un dibattito mai sopito: perché Plutone dal 24 agosto 2006 non è più un pianeta? Quali motivi hanno portato al declassamento a pianeta nano? Esistono alcune ragioni:
1. orbita irregolare: nel 1979 Plutone attraversò l'orbita di Nettuno;
2. dimensioni minuscole (la Luna ha cinque volte più massa di Plutone; le lune Ganimede, Titano, Callisto, Europa e Io sono tutte più grandi di Plutone);
3. un satellite - Caronte - di dimensioni eccezionali. Pensate che il centro del sistema Polutone-Caronte non è al centro dell'ex pianeta, ma nello spazio fra i due;
4. e il fatto che gli unici oggetti del sistema solare le cui orbite intersecano quelle dei pianeti sono gli asteroidi, le comete e.... Plutone.
Foto: © javacolleen, Flickr
Quanto è grande New Horizons? New Horizons è grande quanto un pianoforte, e pesa 478 kg. Eccola rapportata ad altre famose sonde spedite nel Sistema Solare esterno. La navicella possiede due strumenti per l'analisi del plasma (PEPSSI e SWAP), che studieranno l'alta atmosfera di Plutone e le sue interazioni col vento solare; un rivelatore di polveri (Venetia o SDC), un esperimento per le analisi radio (REX) e tre dispositivi ottici: lo spettrometro per i raggi UV Alice e le fotocamere LORRI e Ralph, gli "occhi" della sonda, che lavorano nel campo del visibile e del vicino infrarosso.
New Horizons telefono casa Le trasmissioni da New Horizons impiegano 4 ore e mezza per arrivare fino a Terra. Inoltre arrivano con una velocità massima di download pari a circa 1,2 kilobit/sec (migliaia di volte più lenta di quella della vostra connessione di casa): quella consentita dalla rete di ricezione della la rete di ricezione NASA (DSN o Deep Space Network) a Terra, e dalle grandi distanze (in fin dei conti, nessuna missione spaziale ha mai raggiunto Plutone).
Per scaricare una foto da 1 MB ci vogliono circa 111 minuti di trasmissione. Poco meno di 2 ore.
Per tenere sotto controllo la trasmissione basta cliccare qui: le stazioni di Canberra (Australia) soprattutto e Goldstone, negli USA, sono quelle incaricate di raccogliere i dati di New Horizons.
