IL MISTERO OLTRE NETTUNO

Stiamo facendo tanti progressi nella conoscenza dell’Universo, nello studio di galassie lontane milioni e miliardi di anni luce, eppure sappiamo ancora molto poco di quella parte del Sistema Solare che si estende dall’orbita di Nettuno fino a dove giunge l’effetto gravitazionale del Sole.
Ma dove “finisce” il Sistema Solare ?
Per poter dare una risposta approssimativa a questa domanda, conviene usare come unità di misura delle distanze l’Unità Astronomica (UA), definita come la distanza media Terra-Sole (circa 150 milioni di chilometri).
Per quanto detto, la Terra dista dal Sole 1 UA. Troveremo invece Nettuno, il pianeta del Sistema Solare che orbita più lontano dal Sole, a 30 UA dal Sole. Chiameremo dunque zona transnettuniana del Sistema Solare tutta l’area che va da 30 UA dal Sole fin dove giunge l’effetto gravitazionale della nostra stella.
Per avere un’idea più precisa dell’unità di misura che abbiamo scelto di usare, consideriamo che la stella più vicina al Sole, Proxima Centauri, dista dal Sole 4,2 anni luce, cioè circa 268.000 UA.
La prima sorpresa è che la parte di Sistema Solare che si trova oltre Nettuno è estremamente più vasta di quella che va dal Sole fino a questo pianeta.
Tra 35 e 55 UA troviamo la “fascia di Kuiper”, costituita da migliaia di “oggetti” tutti in orbita attorno al Sole.
Finora sono stati scoperti ed individuati 1.400 di questi oggetti e 132 studiati dettagliatamente, ma si stima che ce ne siano almeno 100.000.
Tra questi oggetti ci sono i cosiddetti “Pianeti Nani”, sui quali conviene soffermarci un poco.
Nel momento in cui scriviamo (maggio 2015) sono considerati ufficialmente “pianeti nani” transnettuniani solo quattro oggetti (in parentesi la distanza dal Sole ed il diametro in chilometri):
Plutone (39,5 UA – 2.316 Km)
Haumea (43 UA – 1.500 Km)
Makemake (45,4 UA – 1.800 km)
Eris (68 UA – 2.332 Km)
Notiamo subito che Eris, il più grande pianeta nano finora conosciuto, si trova fuori della fascia di Kuiper, più lontano. Eris ha un piccolo satellite chiamato Disnomia.
Plutone è al centro di un vero e proprio mini-sistema planetario: possiede cinque satelliti naturali: Caronte, di poco inferiore a Plutone per dimensione, con cui Plutone forma una sorta di sistema binario, e quattro satelliti minori, Notte, Idra, Cerbero e Stige.
Haumea ha due piccoli satelliti: Hi’iaka e Namaka.
Makemake pare che non abbia satelliti.
Nella fascia di Kuiper conosciamo anche qualche altro oggetto di dimensioni ragguardevoli, ma non ancora classificato come pianeta nano: Sedna, Orco, Varuna, Issione, Quaoar e 2007 OR 10, al quale si deve ancora attribuire un nome.
Orco e Quaoar hanno anche un satellite ciascuno.
Al di là della fascia di Kuiper troviamo il “Disco Diffuso”, una regione anch’essa ricca di planetoidi che si estende tra le 50 e le 150 UA, in parte sovrapponendosi alla fascia di Kuiper.
In questa zona orbitano Eris e, ancora più lontano, Sedna che, avendo un’orbita molto eccentrica, giunge anche molto oltre il Disco Diffuso.
Al di là del Disco Diffuso troviamo la Nube di Oort che si estende probabilmente fino a 50.000 UA e forse anche fino a 100.000 UA, formata da migliaia di oggetti ghiacciati che talvolta, disturbati da effetti gravitazionali, modificano la propria orbita, penetrando all’interno del Sistema Solare, dando origine alle comete.
La Nube di Oort non è mai stata osservata, ma vi sono numerosi indizi sulla sua esistenza: tutte le simulazioni al computer sulla formazione del Sistema Solare, danno come risultato l’esistenza di questa nube.
Fin qui abbiamo descritto quello che sappiamo, ma l’influenza gravitazionale del Sole va molto oltre la nube di Oort, fino a quasi due anni luce dalla nostra stella e nulla possiamo affermare sull’eventuale esistenza di altri oggetti, magari anche più massicci dei pianeti nani, in orbita intorno al Sole così lontano.
Siamo ormai in una zona dalla quale il Sole appare come un puntino appena più luminoso delle altre stelle.
La partenza improvvisa di un nucleo cometario dalla nube di Oort verso l’interno del Sistema Solare potrebbe essere causata dall’influenza gravitazionale di uno o più oggetti, anche piuttosto massicci, in orbita attorno al Sole più lontano della nube con orbita eccentrica che periodicamente si avvicina alla nube.
Questo oggetto potrebbe essere un pianeta, ma anche una nana bruna o, addirittura, una stella nana compagna del Sole, ma, chiariamo subito, attualmente non vi è nessun riscontro su questa che resta solo un’ipotesi.
Sono molti anni ormai che alcuni scienziati, anche autorevoli, ipotizzano la presenza di un oggetto massiccio ai confini del Sistema Solare, e sono state proprio le loro ricerche a favorire la scoperta dei pianeti nani.
Nel 2010 John Matese e Daniel Whitmire, due astrofisici dell’Università della Louisiana, pubblicarono sulla rivista scientifica di studi planetari “Icarus” un articolo nel quale si asseriva che, le strane deviazioni delle orbite di alcune comete provenienti dalla Nube di Oort, potevano essere giustificate solo dalla presenza di un enorme oggetto, quattro volte più grande di Giove.
Questo oggetto, pianeta o stella nana bruna compagna del Sole, giustificherebbe, secondo i due scienziati, anche le anomalie dell’orbita del pianeta nano Sedna.
Nel 2012, l’astronomo Rodney Gomes dell’Osservatorio Nazionale del Brasile, in una relazione all’American Astronomical Society, comunicava che, dallo studio delle orbite di 92 oggetti della Fascia di Kuiper, si evidenziava l’esistenza di un oggetto della grandezza paragonabile a quella di Nettuno: almeno sei di questi oggetti, secondo l’astronomo brasiliano, percorrerebbero un’orbita alquanto insolita, che potrebbe essere spiegata solo con la presenza di un gigantesco pianeta oltre la zona occupata dai pianeti nani finora conosciuti.
In un report pubblicato dalla NASA il 26 marzo 2014 si leggeva: “le orbite di Sedna e 2012 VP113 (un altro oggetto dall’orbita molto eccentrica, ndr), che si allontanano ed avvicinano al Sole per centinaia di UA, suggeriscono che potrebbero essere influenzate dalla presenza di un pianeta ancora sconosciuto, forse grande fino a 10 volte le dimensioni della Terra”.
In effetti l’orbita di Sedna va da un perielio (punto di maggior avvicinamento al Sole) di 76 UA ad un afelio (punto di massima lontananza dal Sole) di 975 UA, cioè questo oggetto attraversa, nel corso della sua orbita, la nube di Kuiper, il Disco Diffuso e la parte interna della Nube di Oort, impiegando 12.050 anni.
E’ certo però che l’eventuale presenza di un oggetto massiccio ai confini della Nube di Oort potrebbe essere una spiegazione per l’improvvisa “partenza” delle comete dalla nube in direzione del Sole: un passaggio ravvicinato alla cometa di questo oggetto avrebbe un effetto “fionda” e la lancerebbe in orbita attorno la Sole.
Veniamo ora ad ipotesi ancora più suggestive pubblicate nei decenni scorsi su autorevoli riviste scientifiche come “Nature” o “Science”.
In diversi articoli, pubblicati da diversi gruppi di scienziati, si sostiene che il Sole potrebbe avere una stella compagna non ancora definita, in un’orbita ellittica molto ampia, la quale, periodicamente, disturberebbe la Nube di Oort, causando un incremento del numero di comete in viaggio verso il centro del nostro Sistema solare con un conseguente incremento di eventuali impatti sulla Terra.
Questo periodico incremento di impatti cometari sul nostro pianeta giustificherebbe alcune periodiche estinzioni di massa sulla Terra.
Nel 1984 i paleontologi David Raup e Jack Sepkoski pubblicarono un articolo sostenendo di aver individuato una periodicità nelle estinzioni di massa sul nostro pianeta di 26 milioni di anni e, nello stesso anno, due gruppi di astrofisici ipotizzarono, indipendentemente, che il Sole potrebbe avere una stella nana compagna, bruna o rossa, in un’orbita ellittica molto ampia, la quale, periodicamente, disturberebbe la Nube di Oort, causando un incremento del numero di comete in viaggio verso il centro del nostro Sistema solare con un conseguente incremento di eventuali impatti sulla Terra con la conseguente distruzione quasi totale della vita sul nostro pianeta.
Questa stella non sarebbe attualmente visibile ai telescopi, non solo perchè nana, ma perchè, secondo i calcoli, si troverebbe attualmente all’afelio, cioè nel punto più lontano della sua orbita, il cui tempo di percorrenza sarebbe dell’ordine di milioni di anni. Nel 2015 si dovrebbe trovare a 1,5 anni luce da noi.
Ad avvalorare questa tesi, dicono i sostenitori di questa teoria, c’è la considerazione che l’84% delle stelle della classe del nostro Sole ha almeno una stella compagna.
Questa nana bruna o rossa fu battezzata da alcuni studiosi Nemesis e da altri Death Star (stella della morte)….
La posizione ufficiale della NASA è che, pur essendo possibile in linea teorica che il Sole possa avere una lontana compagna invisibile con un periodo orbitale di alcuni milioni di anni, non vi è alcuna evidenza scientifica della sua esistenza.
Concludiamo questa breve nota segnalando una recente scoperta che potrebbe essere collegata agli argomenti qui trattati: il 16 febbraio 2015 è stato pubblicato uno studio (Cornell University) di ben sette autorevoli astrofisici, che dimostra che una stella scoperta di recente (Scholz, 2013), che attualmente si trova a circa 20 anni luce dal Sole, circa 70.000 anni fa è transitata presso la nube di Oort, al confine esterno del nostro Sistema Solare, cioè soltanto a 0,8 anni luce dal Sole.

AGGIORNAMENTO GENNAIO 2016 :
Secondo uno studio degli astrofisici Michael Brown e Konstantin Batygin, entrambi dell’Istituto Californiano di Tecnologia (Caltech), basato su simulazioni al computer e sullo studio delle orbite di sei oggetti transnettuniani, dovrebbe esistere un vero e proprio pianeta orbitante oltre Nettuno.
La comunità scientifica ha ammesso che questi nuovi calcoli sono più solidi rispetto a quelli fatti in passato.
Questo pianeta dovrebbe avere una massa di circa dieci volte quella della Terra e la sua orbita sarebbe circa 20 volte più lontana dal Sole di quanto non sia quella di Nettuno.