Da qualche parte nelle parti più esterne del Sistema Solare, oltre l’orbita di Nettuno, accade qualcosa di strano. Alcuni oggetti orbitano in modo diverso da tutto il resto e non sappiamo perché. Un’ipotesi diffusa è che un oggetto invisibile chiamato Pianeta Nove potrebbe incasinare queste orbite; gli astronomi stanno cercando avidamente questo pianeta. Ma all’inizio di quest’anno i fisici hanno trovato una spiegazione alternativa che ritengono più plausibile.
Invece di un grande oggetto, le ondulazioni orbitali potrebbero essere causate dalla forza gravitazionale combinata di un certo numero di piccoli oggetti della cintura di Kuiper o trans-Neptunian objects (TNOs). Questo è secondo gli astrofisici Antranik Sefilian, dell’Università di Cambridge nel Regno Unito, e Jihad Touma, dell’università americana di Beirut in Libano.
Se sembra familiare, è perché Sefilian e Touma non sono i primi a pensare a questa idea ma i loro calcoli sono i primi a spiegare le caratteristiche significative delle orbite strane di questi oggetti, tenendo conto degli altri otto pianeti nel Sistema Solare.
L’ipotesi del Planet Nine è stata annunciata per la prima volta in uno studio del 2016. Gli astronomi studiando un pianeta nano nella fascia di Kuiper notarono che diversi TNO erano “distaccati” dalla forte influenza gravitazionale dei giganti gassosi del Sistema Solare, e avevano strane orbite, diverse resto della fascia di Kuiper. Le orbite di questi sei oggetti erano orientate in modo simile, un modo non appariva casuale agli astronomi; qualcosa sembrava averli trascinati in quella posizione. Secondo alcuni modelli, la presenza di un gigantesco pianeta, mai identificato finora, avrebbe potuto provocare quell’effetto.
Finora, questo pianeta, se c’è, è riuscito ad eludere ogni ricerca ma non è una cosa necessariamente strana dal momento che ci sono notevoli difficoltà tecniche nel vedere un oggetto oscuro così lontano, specialmente quando non sappiamo dove sia. Ma la sua evasività sta spingendo gli scienziati a cercare spiegazioni alternative.
“L’ipotesi del Planet Nine è affascinante, ma se l’ipotizzato nono pianeta esiste, ha finora evitato l’individuazione“, ha detto Sefilian a gennaio, quando il loro studio è stato pubblicato, aggiungendo che lui ed il suo team hanno voluto provare a capire se fosse possibile trovare una spiegazione alternativa per giustificare le orbite insolite di alcuni TNO.
“Piuttosto che prendere in considerazione un nono pianeta, e quindi preoccuparci della sua formazione e orbita insolita, abbiamo pensato di provare a vedere cosa potrebbe combinare l’effetto combinato della gravità dei piccoli oggetti che costituiscono un disco oltre l’orbita di Nettuno e vedere cosa fa per noi”
I ricercatori hanno creato un modello computerizzato dei TNO distaccati, così come i pianeti del Sistema Solare (e la loro gravità), e un enorme disco di detriti oltre l’orbita di Nettuno. Applicando le 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 rimuoviamo il Planet Nine dal modello, e al suo posto prendiamo in considerazione una gran quantità di piccoli oggetti sparsi su una vasta area, l’azione complessiva della gravità generata da questi oggetti può altrettanto facilmente rendere conto delle orbite eccentriche che vediamo in alcuni TNO“, ha spiegato Sefilian.
Questo risolve un problema che gli scienziati dell’Università di Boulder, in Colorado, hanno avuto quando hanno preso in considerazione l’ipotesi della gravità collettiva l’anno scorso. I loro calcoli spiegavano l’effetto gravitazionale sui TNO distaccati ma non potevano spiegare perché le loro orbite si inclinassero tutte nello stesso modo. E c’è ancora un altro problema che entrambi i modelli ancora non risolvono: 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 a solo il 4-10 % della massa terrestre. Secondo i modelli sulla formazione del sistema solare più accettati, però, nella cintura di Kuiper dovrebbe esserci molta più massa di quella che conosciamo. Ma, chiarisce Sefilian, è difficile vedere l’intero disco di detriti che ruota attorno ad una stella se ci sei ci sei dentro, quindi è possibile che nella fascia di Kuiper ci sia molto di più di quanto possiamo vedere. “Non abbiamo prove osservative dirette che il disco abbia massa sufficiente per causare l’effetto gravitazionale perturbante, ma non ne abbiamo nemmeno dell’esistenza del Planet Nine, motivo per cui stiamo studiando altre possibilità“.
“È anche possibile che entrambe le cose possano essere vere: potrebbe esserci un enorme disco e un nono pianeta. Con la scoperta di ogni nuovo TNO, raccogliamo più prove che potrebbero aiutare a spiegare il loro comportamento“.
Questa ricerca è stata pubblicata sull’Astronomical Journal e l’intero documento è disponibile gratuitamente su arXiv.
