La strana orbita di un nuovo mondo è una conferma del Pianeta Nove?



Un nuovo studio ha svelato l'esistenza di 2015 BP519, un pianeta nano che ruota intorno al Sole con un'orbita molto inclinata rispetto al piano equatoriale del sistema solare. A portarlo su questa traiettoria potrebbe essere stato il cosiddetto Pianeta Nove, la cui esistenza è stata ipotizzata due anni fa, ma non tutti gli astronomi sono convinti che sia andata cosìShannon Hall/Quanta Magazine

All'inizio del 2016, due planetologi hanno dichiarato che nelle profondità del sistema solare, ben oltre l'orbita di Plutone, potrebbe nascondersi un pianeta fantasma. La loro affermazione, basata sulle bizzarre orbite di remoti mondi ghiacciati, ha rapidamente scatenato una corsa alla ricerca del cosiddetto Pianeta Nove, la cui massa stimata sarebbe circa 10 volte quella della Terra. "E' un'idea affascinante", ha detto Gregory Laughlin, astronomo della Yale University. "Trovare un pianeta di 10 masse terrestri nel sistema solare sarebbe una scoperta scientifica senza precedenti".

Ora gli astronomi riferiscono di aver individuato un altro mondo lontano, grande forse come un pianeta nano, la cui orbita è così strana che potrebbe essere stata plasmata dal Pianeta Nove.

L'oggetto conferma una specifica previsione fatta da Konstantin Batygin e Michael Brown, astronomi del California Institute of Technology, che per primi hanno sostenuto l'esistenza del Pianeta Nove. "Non è la prova della sua esistenza", ha affermato David Gerdes, astronomo dell'Università del Michigan e coautore del nuovo articolo. "Ma direi che la presenza di un oggetto come questo nel sistema solare rafforza l’ipotesi del Pianeta Nove."

Credit: Olena Shmahalo/Quanta Magazine
Gerdes e colleghi hanno individuato il nuovo oggetto nei dati del Dark Energy Survey, un progetto che studia l'accelerazione dell'espansione dell'universo monitorando una regione molto al di sopra del piano equatoriale del sistema solare. Di conseguenza, è abbastanza improbabile che il progetto riesca a trovare oggetti interni al sistema solare, poiché questi orbitano principalmente all'interno del piano. Ma è proprio ciò che rende unico il nuovo oggetto: la sua orbita è inclinata di 54 gradi rispetto al piano del sistema solare. Gerdes non si aspettava di vedere nulla del genere, ma Batygin e Brown l'avevano predetto.

Due anni fa, Batygin e Brown hanno ipotizzato l'esistenza del Pianeta Nove sulla base delle peculiari orbite di una manciata di mondi lontani noti come oggetti della fascia di Kuiper.

Gli oggetti di quella piccola popolazione orbitano esternamente, e tutti in direzione dello stesso quadrante del sistema solare, un fenomeno che è estremamente improbabile si verifichi per caso. Batygin e Brown hanno sostenuto che potrebbe essere un nono pianeta a guidare quei mondi lungo le loro strane orbite.

Inoltre, Batygin e Brown hanno anche previsto che, nel tempo, la gravità del Pianeta Nove avrebbe spinto gli oggetti della fascia di Kuiper fuori dal loro piano attuale e verso inclinazioni orbitali sempre più spinte.

Benché gli astronomi abbiano già individuato una bizzarra popolazione di mondi che orbitano intorno al Sole perpendicolarmente al piano equatoriale del sistema solare, non hanno mai visto un oggetto in transizione tra le due popolazioni. "Non esiste un modo per inserire qualcosa in un'orbita del genere, tranne che nel caso previsto proprio per il Pianeta Nove", ha detto Brown. Batygin osserva che il nuovo oggetto si adatta così perfettamente al modello che sembra quasi uno dei punti dati delle loro simulazioni. "Una buona teoria riproduce i dati, ma una grande teoria prevede nuovi dati", ha detto.

Credit: Lucy Reading-Ikkanda/Quanta Magazine
La Dark Energy Survey ha scoperto per la prima volta le prove dell'esistenza del nuovo oggetto alla fine del 2014. Gerdes ei colleghi hanno passato gli anni successive a seguirne l'orbita e a cercare di capire le sue origini.

Nel nuovo articolo riferiscono di aver eseguito molte simulazioni dell'oggetto all'interno del sistema solare conosciuto, facendo scorrere il tempo avanti e indietro per 4,5 miliardi di anni alla volta. Nulla avrebbe potuto spiegare in che modo l'oggetto sia finito su un'orbita così inclinata. Ma quando hanno aggiunto un nono pianeta - un pianeta con caratteristiche che corrispondono perfettamente alle previsioni di Batygin e Brown - la bizzarra orbita ha avuto finalmente un senso.

"Nel momento stesso in cui metti il Pianeta Nove nelle simulazioni, non solo potresti creare oggetti come quello, ma è proprio ciò che accade", ha detto Juliette Becker, specializzanda della Michigan e primo autore del nuovo lavoro. Un'interazione forte e prolungata con il Pianeta Nove è l'unico modo per aumentare l'inclinazione dell'oggetto, allontanandola dal piano equatoriale del sistema solare. "Non esiste un altro modo ragionevole per popolare la fascia di Kuiper con corpi così inclinati", ha detto Batygin. "Penso che l'ipotesi dell'esistenza del Pianeta Nove sia ora veramente rafforzata."

Altri astronomi però non sono così sicuri, in parte perché il sistema solare primordiale rimane un mistero. Gli scienziati sospettano che il Sole sia nato all'interno di un ammasso di stelle, il che significa che i primi pianeti potrebbero aver avuto molti incontri ravvicinati con altre stelle che potrebbero averli inviati su orbite che oggi appaiono impossibili.

E anche quando le stelle si dispersero, il sistema solare primordiale probabilmente conteneva decine di migliaia di pianeti nani che avrebbero potuto contribuire con lievi interazioni gravitazionali a spingere il 2015 BP519, come è stato chiamato il nuovo oggetto, su un'orbita così strana. "Per me, il Pianeta Nove è uno dei tanti modi in cui avrebbe potuto svilupparsi il sistema solare", ha detto Michele Bannister, della Queen's University di Belfast, non coinvolto nello studio. "È una possibilità". Ma per ora è solo questo: una possibilità.

Tuttavia, esaminando l'universo su grande scala, l'idea non appare così sorprendente. I pianeti tra due e dieci volte la massa della Terra sono incredibilmente comuni in tutta la galassia, il che rende strano che il nostro sistema solare non ne contenga uno. "Se non si trattasse del nostro sistema solare – se la posta in gioco non fosse così alta – penso che l'ipotesi sarebbe quasi certamente corretta", ha detto Laughlin. "È solo il fatto che sia così sorprendente che tende a farmi esitare". Trovare un nono pianeta all'interno del sistema solare sarebbe rivoluzionario e straordinariamente stimolante, ha aggiunto. "Sarebbe una conferma eclatante del metodo scientifico, una ventata d'aria fresca in un'epoca in cui la verità è sotto processo".

(L'originale di questo articolo è stato pubblicato il 15 maggio 2018 da QuantaMagazine.org, una pubblicazione editoriale indipendente online promossa dalla Fondazione Simons per migliorare la comprensione pubblica della scienza. Traduzione ed editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati)

http://www.lescienze.it/news/2018/05/17/news/orbita_nuovo_mondo_pianeta_nove-3984156/

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