Una spiegazione alternativa all’esistenza di Planet nine per le anomalie gravitazionali osservate oltre Plutone

Circa quattro anni fa, quando Ann-Marie Madigan incontrò per la prima volta l’idea che potesse esserci un enorme pianeta non ancora scoperto oltre l’orbita di Plutone, si sentì eccitata ma scettica. Le prove della presenza di un simile mondo erano circostanziali: strani schemi nelle orbite descritte da piccoli oggetti alla periferia del sistema solare.
I sostenitori dell’esistenza di un “Planet Nine” (Plutone non conta più nel conteggio planetario del sistema solare) affermano che tali schemi potrebbero essere prodotti dall’influenza gravitazionale di quel mondo. Ma Madigan, un astrofisico ora all’Università di Boulder, si chiese se potrebbe bastare un’altra spiegazione più prosaica. All’epoca, stava studiando come le stelle possano spingersi a vicenda in orbite diverse mentre si aggirano attorno a buchi neri supermassicci.
Oggi, da quel lavoro, Madigan e alcuni dei suoi collaboratori hanno sviluppato una teoria totalmente diversa per spiegare la stranezza nel sistema solare esterno: la “gravità collettiva” di un disco ghiacciato diffuso, tentacolare (e finora in gran parte ipotetico) di detriti molto al di là di Plutone che potrebbe alterare le orbite degli oggetti nell’area in un modo che ricorda l’effetto di un grande pianeta. Un tale disco sarebbe composto da milioni di piccoli corpi, molti dei quali avanzati molto tempo fa dalla formazione del sistema solare.
“Quello che stiamo facendo è prendere in considerazione le forze gravitazionali sommate di tutti questi piccoli corpi“, afferma Madigan. A condizione che il supposto disco possieda una massa sufficiente, in circa un miliardo di anni, le piccole interazioni gravitazionali tra e dai suoi membri costituenti potrebbero avere influenzato il sistema solare esterno trans-plutoniano in modi altrimenti spiegati dal Pianeta Nove.
Madigan e il suo dottorando Alexander Zderic hanno avanzato la loro teoria in due nuovi studi pubblicati sul server di prestampa arXiv.org. In uno mostrano come la gravità collettiva possa produrre gli stessi tipi di orbite inclinate e raggruppate viste in una dozzina di oggetti a una distanza 250 volte quella tra Terra e sole – un’osservazione che altri avevano attribuito a un possibile Planet Nine. In  unsuccessivo paper,  in fase di revisione su Astrophysical Journal Letters, sostengono che dato abbastanza tempo, la gravità collettiva può spiegare come alcuni oggetti possano essere influenzati nelle loro orbite.
Da questo lavoro inizia a emergere un’immagine alternativa della plausibile storia del sistema solare. All’inizio, Giove, Saturno, Urano e Nettuno si unirono in orbite compatte e ordinate un po’ più vicine alla nostra stella, da cui successivamente emigrarono verso l’esterno a causa delle interazioni gravitazionali.
Allora quei mondi erano circondati da uno sciame di frammenti di detriti avanzati dalla formazione del sistema solare: corpi ghiacciati che i pianeti giganti alla fine hanno relegato verso l’esterno. La maggior parte di questi corpi rimase bloccata in quello che Madigan chiama un “disco primordiale sparso” diffuso oltre Plutone.
Questo suggerisce anche che potrebbe esserci molta più massa nel disco di quanto altri ricercatori abbiano generalmente considerato. I corpi ghiacciati furono spinti in quell’anello con orbite tutt’altro che circolari, costituendo un sistema instabile. Questo sistema ha esercitato effetti gravitazionali sui corpi che gravitavano dalle loro parti mentre gradualmente si stabilizzava in una configurazione più stabile, con alcune orbite che condividono piani e orientamenti simili. Naturalmente, questa configurazione rispecchierebbe essenzialmente ciò che ci si aspetterebbe dalla mano gravitazionale nascosta di un grande pianeta esterno da scoprire.
“Il fatto che la gravità collettiva possa darti tutte le principali caratteristiche osservative significa che non hai bisogno di nulla di nuovo. Penso che il rasoio di Occam ti induca a credere che sia la soluzione più semplice rispetto all’esistenza di un Planet Nine”, afferma Madigan.
Ad oggi, l’idea di Madigan non ha ottenuto molta attenzione nella comunità scientifica, rispetto a Planet Nine. Ma mentre le ricerche telescopiche per il pianeta continuano a non dare risultati, quella situazione potrebbe cambiare. “Nel sistema solare, la gravità collettiva non è stata ancora studiata“.
Almeno altri due gruppi di ricerca hanno iniziato a studiare vari effetti e dinamiche gravitazionali alternativi al Pianeta Nove. Anche loro coinvolgono un disco di corpi rocciosi o un numero minore di corpi più grandi le cui influenze gravitazionali, miliardi di anni fa, avrebbero potuto scuotere il sistema solare primordiale per creare le orbite peculiari dei detriti post-plutoniani.
Tra le ipotesi avanzate per spiegare le osservazioni degli astronomi sul raggruppamento anomalo nel sistema solare esterno, c’è un altro candidato ipotetico: forse entrambe le ipotesi sono sbagliate. Forse, in effetti, non esiste alcun cluster. I pregiudizi nei metodi di ricerca di piccoli corpi da parte degli astronomi e nelle statistiche utilizzate per studiarli in massa possono portare a conclusioni marcatamente diverse, alcune delle quali considerano illusorio il raggruppamento osservato.
Oltre a spiegare le osservazioni che sono già state fatte, Madigan e i suoi colleghi hanno iniziato a fare previsioni. Se hanno ragione, dovrebbe esserci un enorme divario nelle orbite degli oggetti distanti: una regione quasi completamente libera da detriti e centrata approssimativamente a 50 volte la distanza della Terra dal sole. Se invece dovesse esistere il Planet Nine esiste, non dovrebbe esserci un divario così ampio.
“Sta succedendo qualcosa di veramente strano nel sistema solare esterno e ci deve essere più massa là fuori. Se questa massa distribuita non verrà osservata con in nuovo Osservatorio Rubin, vuol dire che il disco non esiste e quindi il responsabile delle alterazioni gravitazionali deve essere Planet Nine“, conclude Madigan. “O l’uno o l’altro“.
Fonte: Scientific American