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La curiosità del mese

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I pianeti IX e X

La curiosità del mese di febbraio 2016 a cura di Tomaso Belloni


Fig. 1 - Immagine artistica del IX pianeta del nostro sistema solare. Crediti: Caltech/R. Hurt (IPAC).
Fig. 1 - Immagine artistica del IX pianeta del nostro sistema solare. Crediti: Caltech/R. Hurt (IPAC).

Recentemente la stampa ha annunciato che un gruppo di ricercatori avrebbe scoperto un pianeta del sistema solare molto al di fuori dell’orbita di Plutone, addirittura di massa dieci volte quella della terra.
Per piazzare questo annuncio nella giusta prospettiva vale la pena andare a guardare come sono stati scoperti gli altri pianeti del nostro sistema solare.

Fig. 2 - Immagine artistica dei pianeti Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove e Saturno.
Fig. 2 - Immagine artistica dei pianeti Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove e Saturno.

Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno sono oggetti brillanti e si vedono facilmente a occhio nudo (Mercurio è sempre vicino al sole, quindi non è a agevole vederlo. Il sottoscritto ci è riuscito una volta sola).
Scoprirli non è stata un’impresa.
Anche Urano è visibile a occhio nudo, anche se siamo vicini al limite e ci vuole una notte molto limpida e senza luna.
Eppure è stato scoperto da Sir William Herschel solo nel 1781. Ma non è stato il primo a osservarlo, esistono documentazioni di osservazioni di Urano anche un secolo prima. Però dato che Urano si sposta molto lentamente nel cielo, era stato catalogato come stella. Herschel ha scoperto che l’oggetto si muoveva, ma riteneva inizialmente si trattasse di una cometa.
Più interessante e più rilevante per il caso del nuovo possibile pianeta è stata la scoperta di Nettuno.
Non à visibile a occhio nudo, anche se sembra sia stato osservato, ma non identificato come pianeta, da Galileo e John Herschel, il figlio di William (se lo scopritore fosse stato John che accoppiata sarebbe stata per la famiglia Herschel!).
Fino dall’anno della scoperta di Urano, Anders Johan Lexell aveva calcolato i parametri dell’orbita e aveva suggerito che ci fossero altri pianeti che la perturbavano. Calcoli più accurati qualche decennio più tardi mostravano che Urano proprio non ne voleva sapere di seguire la sua orbita in modo regolare.
Queste anomalie potevano essere causate da errori di misura o addirittura da deviazioni dalla legge di Newton a grandi distanze; oppure da un altro pianeta.

Fig. 3 - Immagine artistica dove si confrontano le dimensioni della Terra rispetto a quelle di Urano. Crediti: Wikipedia.
Fig. 3 - Immagine artistica dove si confrontano le dimensioni della Terra rispetto a quelle di Urano. Crediti: Wikipedia.

Dato che tutti i corpi dotati di massa si attraggono seguendo la legge di Newton, un altro pianeta all’esterno dell’orbita di Urano lo "tirerebbe" un po’ indietro quando fosse dietro di lui nell’orbita e lo tirerebbe un po’ avanti quando fosse davanti.
Assumendo che i due pianeti si muovano nel modo predetto da Newton, il problema può essere risolto matematicamente e orbita e soprattutto posizione del nuovo pianeta possono essere calcolati. Quello che è un problema semplice per noi che abbiamo dei computer, nell’800 era estremamente difficile da risolvere, dato che i calcoli sono laboriosi.

Fig. 4 - Nettuno visto dalla sonda Voyager 2, da circa 7 milioni di km dal pianeta (1989). Crediti NASA - JPL image.
Fig. 4 - Nettuno visto dalla sonda Voyager 2, da circa 7 milioni di km dal pianeta (1989). Crediti NASA - JPL image.

Nel 1845 Urbain Jean-Joseph Le Verrier presentò la sua predizione sulla posizione del nuovo pianeta.
Il 24 settmbre del 1846 Nettuno fu scoperto da Johann Gottfried Galle all’Osservatorio di Berlino ad appena un grado di distanza dalla predizione di Le Verrier.
Visto che ci stiamo allontanando dal sole, parliamo anche della scoperta di Plutone, qualche anno fa riclassificato come "pianeta nano".
Plutone è piccolo (il suo raggio è un quinto di quello terrestre) e molto lontano.
Alla fine del 19mo secolo gli astronomi avevano misurato delle irregolarità nell’orbita di Nettuno e speculato ci potesse essere un nono pianeta.
L’astronomo statunitense Percival Lowell aveva iniziato nel 1906 una ricerca di quello che chiamava "pianeta X" (trattandosi del nono pianeta, la scelta del nome X sembra suggerire una scarsa familiarità con la numerazione romana ...).
Fino alla sua morte dieci anni dopo Lowell cercò il pianeta nelle posizioni suggerite dalle anomalie di Nettuno, senza successo.
Nel 1929, il giovane astronomo Clyde Tombaugh riprese le ricerche sempre dal Lowell Observatory e il 18 febbraio 1930, confrontando immagini della stessa zona in tempi diversi, scoprì un oggetto che si muoveva e Plutone fu.

Fig. 5 - Plutone a colori potenziati visto dalla sonda New Horizons spacecraft a luglio del 2015. Vedi APOD del 31 agosto 2015. Crediti:  NASA, Johns Hopkins Univ./APL, Southwest Research Inst.
Fig. 5 - Plutone a colori potenziati visto dalla sonda New Horizons spacecraft a luglio del 2015. Vedi APOD del 31 agosto 2015. Crediti: NASA, Johns Hopkins Univ./APL, Southwest Research Inst.

In realtà ci sono stati subito molti suggerimenti per il nome del nuovo pianeta (addirittura Zeus, un po’ riduttivo per un pianeta nano). Venne scelto il nome Plutone proposto dalla undicenne inglese Venetia Burney, che si interessava di mitologia classica.
E arriviamo al pianeta IX (questa volta il numero giusto, sebbene se si contasse anche Plutone saremmo anco a X).
Intorno al sole, oltre l’orbita di Plutone, ci sono molti piccoli oggetti che formano la "fascia di Kuiper" un analogo della fascia degli asteroidi fra Marte e Giove.
Se ne conoscono più di mille, anche se sono sicuramente molti di più. È proprio studiando la perturbazione di sei di questi oggetti, che essendo molto lontani dal sole si spostano molto lentamente nel cielo, che il pianeta Nove è stato proposto.
Una massa di dieci volte quella terrestre, cioè il 60% di quella di Nettuno, e una distanza dal sole fra le 400 e le 1500 volte quella della terra (Plutone sta a circa 30, la fascia di Kuiper si estende fino a 50).
Questo risultato deve però ancora essere confermato e al momento è ancora allo stato di proposta.

Per saperne di più

Planet Nine: tracce d’un nono pianeta da MediaInaf - 20 gennaio 2016.

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