Monday, 20 May 2019

Una nuova ipotesi spiega l’anomalo comportamento orbitale di alcuni oggetti della cintura di Kuiper (video)

Nella parte più esterna del Sistema Solare, oltre l’orbita di Nettuno, accade qualcosa di strano. Alcuni oggetti orbitano in modo diverso da tutti gli altri corpi celesti del Sistema Solare e non sappiamo perché.

Un’ipotesi diffusa è che un oggetto ancora non individuato chiamato Pianeta Nove potrebbe influenzare i percorsi orbitali di questi oggetti e gli astronomi stanno cercando di individuare questo fantomatico pianeta. Ora, però, l’astrofisica ha escogitato una spiegazione alternativa, forse più plausibile.

Invece che da un grande oggetto, le anomalie orbitali potrebbero essere causate dalla forza gravitazionale combinata di un certo numero di piccoli trans-Neptunian objects (TNOs) della cintura di Kuiper. Così pensano gli astrofisici Antranik Sefilian dell’Università di Cambridge nel Regno Unito e Jihad Touma dell‘università americana di Beirut in Libano.

Sefilian e Touma non sono i primi a sposare questa ipotesi ma i loro calcoli sono i primi a spiegare le caratteristiche significative delle orbite anomale di questi oggetti, tenendo conto degli altri pianeti nel Sistema Solare .

L’ipotesi del pianeta nove fu annunciata per la prima volta in uno studio del 2016. Studiando un pianeta nano nella fascia di Kuiper, alcuni astronomi notarono che diversi TNO erano “distaccati” dalla forte influenza gravitazionale dei giganti gassosi del Sistema Solare, e avevano strane orbite, diverse dagli altri corpi della fascia di Kuiper.

Ma le orbite di questi oggetti non sembravano casuali; era come se qualcosa li avesse trascinati in quella posizione. Secondo i modelli, questo effetto avrebbe potuto provocarlo un gigantesco pianeta mai visto finora.

Finora, questo pianeta ha eluso tutte le ricerche, cosa non necessariamente strana, dal momento che ci sono notevoli difficoltà tecniche nel vedere un oggetto oscuro così lontano, specialmente non sapendo con precisione dove sia. Ma la sua evasività sta spingendo gli scienziati a cercare spiegazioni alternative.

L’ipotesi di Planet Nine è affascinante, ma se l’ipotizzato nono pianeta esiste, finora è sfuggito ad ogni tentativo di identificazione“, ha detto Sefilian, aggiungendo che il suo gruppo ha provato a capire se sia possibile una spiegazione alternativa per le strane orbite dei TNO.

Abbiamo pensato che, piuttosto che prendere in considerazione un nono pianeta dovendoci preoccupare della sua massa e della sua orbita insolita, potevamo provare semplicemente a calcolare la gravità complessiva dei piccoli oggetti che costituiscono un disco oltre l’orbita di Nettuno e capire quali sono i suoi effetti.

I ricercatori hanno creato un modello computerizzato dei TNO distaccati, dei pianeti del Sistema Solare (e la loro gravità), e dell’enorme disco di detriti oltre l’orbita di Nettuno.

Applicando modifiche ad elementi come la massa, l’eccentricità e l’orientamento del disco, i ricercatori sono stati in grado di ricreare le orbite di looping in cluster dei TNO distaccati.

Se rimuovi Planet Nine dal modello, e invece consenti molti piccoli oggetti sparsi su una vasta area, le attrazioni collettive tra questi oggetti potrebbero altrettanto facilmente rendere conto delle orbite eccentriche che vediamo in alcuni TNO“, ha detto Sefilian .

Questo risolve un problema che gli scienziati dell’Università del Colorado Boulder hanno avuto quando hanno presentato l’ipotesi della gravità collettiva l’anno scorso. Sebbene i loro calcoli fossero in grado di spiegare l’effetto gravitazionale sui TNO distaccati, non potevano spiegare perché le loro orbite si inclinassero tutte nello stesso modo.

E c’è ancora un altro problema con entrambi i modelli: per produrre l’effetto osservato, la Fascia di Kuiper ha bisogno di una gravità collettiva di almeno alcune masse terrestri.

Le stime attuali, tuttavia, mettono la massa della fascia di Kuiper solo intorno al 4-10% della massa terrestre.

In effetti, però, secondo i modelli accettati sulla formazione del Sistema Solare, dovrebbe essere molto più alto; secondo Sefilian, è difficile vedere l’intero disco di detriti attorno a una stella quando ci sei dentro, quindi è possibile che ci sia molta più massa nella fascia di Kuiper di quanto possiamo vedere.

Anche se non abbiamo prove osservative dirette per il disco, non le abbiamo nemmeno per Planet Nine, motivo per cui stiamo studiando altre possibilità“, ha detto Sefilian .

È anche possibile che entrambe le cose possano essere vere – potrebbe esserci un enorme disco e anche un nono pianeta. Con la scoperta di ogni nuovo TNO, raccogliamo più prove che potrebbero aiutare a spiegare il peculiare comportamento orbitale di alcuni oggetti dell’area“.

La ricerca del team dovrebbe presto essere pubblicata sull’Astronomical Journal ed è già disponibile su arXiv.

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