Le aule di tutto il mondo hanno ricevuto alcune cattive notizie il 24 agosto 2006. Plutone-il corpo celeste scoperto nel 1930 e chiamato da una bambina di 11 anni, le “pizze” nel pianeta mnemonico “Mia madre molto istruita ci ha appena servito nove pizze”-era stato ufficialmente colpito dalla famiglia dei pianeti del sistema solare e riclassificato come “pianeta nano.”
La scoperta dell’oggetto leggermente più massiccio Eris ha ispirato la decisione dell’Unione Astronomica Internazionale (IAU)., I fautori del cambiamento hanno insistito sul fatto che se Plutone dovesse mantenere l’etichetta “pianeta”, anche oggetti di dimensioni simili, come Cerere, ad esempio, che era allora considerato un grande asteroide.
Un pianeta nano, secondo la nuova definizione dell’IAU, deve orbitare direttamente attorno al Sole. Deve essere abbastanza massiccia per gravità per tirarlo in una forma approssimativamente sferica. Ma a differenza dei pianeti normali, i pianeti nani non hanno eliminato altri detriti celesti più piccoli dal suo percorso orbitale.,
Quando sono stati scoperti più oggetti, la nuova etichetta di Plutone “pianeta nano” è rimasta bloccata. Poi sono iniziate le battute.
Le pagine del gruppo di Facebook sono spuntate, con titoli snarky di ” Quando avevo la tua età, Plutone era un pianeta!”Gli appassionati di Plutone arrabbiati hanno scritto una mail di odio all’astronomo Mike “Pluto Killer” Brown, uno degli scienziati che ha trovato Eris., L’astrofisico Neil deGrasse Tyson, un forte sostenitore dell’etichetta del pianeta nano, ha ricevuto il suo flusso di messaggi di odio da bambini di 6 anni schiacciati; Gli utenti di Twitter continuano a lanciare insulti a lui occasionalmente.
@neiltyson Domanda veloce da uno studente HS: cosa ti dà il diritto di retrocedere #pluto? Quali scoperte hai fatto?, # realtalk
— Matthew Brewer (@mbrewer_SL) Febbraio 4, 2016
Anche se alcuni considerano la riclassificazione una “retrocessione”, Plutone ei suoi cugini Cerere, Makemake, Eris, Haumea e altri continuano a stupire gli scienziati con le loro strane caratteristiche e la geologia sorprendente. Ma forse più criticamente, questi pianeti nani tracciano anche una scia di briciole di pane scientifiche che gli scienziati possono seguire indietro nel tempo per capire le origini del sistema solare.,
“Mi piace pensare che Plutone sia il pianeta nano che ci ha mostrato come è nata l’architettura del sistema solare”, ha detto Renu Malhotra, uno scienziato planetario presso il Lunar and Planetary Laboratory dell’Università dell’Arizona.
Ecco sei di queste rivelazioni sul sistema solare che abbiamo ottenuto studiando i pianeti nani.
I pianeti nani sono complessi come i pianeti regolari
Quando la sonda New Horizons passò da Plutone più di un anno fa, gli scienziati hanno trovato un sistema complesso con aree di superficie geologicamente giovani e prove di geologia attiva., Plutone, le immagini rivelate, non era solo un pezzo di roccia in orbita nello spazio. ” Anche io ho sottovalutato ciò che avremmo trovato”, ha detto Alan Stern, investigatore principale della missione New Horizons.
Plutone continua a stordire gli scienziati con le sue caratteristiche superficiali inaspettate, ma la sua complessità appena rivelata è solo l’inizio. Makemake non ha atmosfera. Haumea gira più velocemente di qualsiasi altro oggetto di grandi dimensioni noto nel sistema solare. Eris potrebbe avere una superficie sottile e ghiacciata. Cerere ospita misteriosi punti luminosi.
“Il fatto che questi oggetti possano essere complicati quanto i pianeti terrestri è un titolo”, ha detto Stern. “Dovrebbe essere scritto nella dimensione del punto più grande che possiamo scriverlo, perché era completamente inaspettato.,”
I pianeti nani rivelano le origini orbitali di Nettuno
Studiando la particolare relazione orbitale tra Plutone e Nettuno, gli scienziati hanno capito come Nettuno è arrivato alla sua posizione attuale nel sistema solare., I due corpi sono inestricabilmente bloccati in una risonanza orbitale: ogni volta che Nettuno orbita attorno al Sole tre volte, Plutone orbita due volte, il che significa che anche se Plutone può occasionalmente attraversare il percorso orbitale di Nettuno, non si incontreranno mai.
Gli scienziati hanno sempre saputo di questa risonanza, ma è stato Malhotra a realizzarne il significato. In un articolo del 1995, Malhotra calcolò che l’unico modo in cui Nettuno e Plutone avrebbero potuto finire in questa risonanza era se entrambi si fossero formati più vicini al Sole, quindi migrati.,
Gli scienziati teorizzano che nei primi giorni del sistema solare, i giganti gassosi, Giove, Saturno, Nettuno e Urano, migrarono verso l’interno verso il Sole e buttarono fuori i detriti rimanenti. Questa spinta gravitazionale sui detriti planetari ha finito per cambiare anche le orbite dei pianeti, mandando Nettuno più lontano. La forza gravitazionale di Nettuno incontrò quella di Plutone, e i due corpi si spinsero e si tirarono l’un l’altro fino a cadere in un’orbita di risonanza. Gli astronomi hanno rilevato lo stesso effetto in altri corpi, tra cui un nuovo pianeta nano annunciato al mondo quest’anno.,
Pianeti nani Darci una sbirciatina nel sistema solare precoce
Pianeti nani sono guide utili per l’antico sistema solare. Per esempio, tutti i pianeti nani della fascia di Kuiper—Plutone, Haumea, Makemake ed Eris—hanno lune che gli scienziati sospettano formate da collisioni ad alto impatto, ha detto Scott Sheppard, un astronomo presso la Carnegie Institution for Science di Washington, DC., Haumea in particolare è l’unico oggetto noto della fascia di Kuiper ad avere una “famiglia” che orbita insieme a Haumea e alle sue lune, il che significa che i detriti lanciati da un impatto molto tempo fa non avevano abbastanza energia per sfuggire all’attrazione gravitazionale di Haumea.
La presenza di tali lune è un’ulteriore prova di un primo periodo di “bombardamento pesante tardivo” di oggetti nel sistema solare. Gli scienziati pensano che durante questo periodo, circa 3,8-4 miliardi di anni fa, le interazioni gravitazionali tra Giove, Saturno e Nettuno inviarono comete e asteroidi che si estendevano attraverso il sistema solare per scontrarsi con i pianeti.,
Negli ultimi 2 anni, Ceres ha anche fornito varie finestre nel passato. Nel 2015, la sonda Dawn della NASA si è diretta verso il pianeta nano dopo aver visitato l’asteroide Vesta. Lì, gli scienziati hanno rilevato argille ricche di ammoniaca nella superficie di Cerere.
L’ammoniaca stessa non è stabile alle temperature trovate su Cerere (130-200 kelvin), ma è abbondante nel sistema solare esterno. Quindi, come è arrivata la molecola? Gli scienziati hanno formulato diverse ipotesi, ha detto Carol Raymond, vice investigatore principale per Dawn., O Cerere si formò nel sistema solare esterno, durante i suoi primi giorni, e fu espulso verso l’interno da una migrazione caotica dei giganti gassosi, o Cerere si formò nella fascia degli asteroidi, e in qualche modo il materiale ricco di ammoniaca proveniente dal sistema solare esterno si fece strada verso l’interno.
Ulteriori studi su Cerere aiuteranno a chiarire i dettagli della formazione del sistema solare, ha detto Raymond.,
I candidati al pianeta nano hanno aiutato gli scienziati a “trovare” il pianeta 9
Grazie a una manciata di detriti che orbitano più lontano di Plutone, gli scienziati di quest’anno hanno trovato prove che un pianeta roccioso di dimensioni di Nettuno potrebbe nascondersi oltre lo sguardo anche dei nostri telescopi più potenti.
La storia è iniziata nel 2003, quando Brown e il suo team del California Institute of Technology (Caltech) hanno scoperto Sedna, un pianeta nano candidato che orbita ben oltre la fascia di Kuiper, il quartiere di Plutone di grandi corpi ghiacciati a 30 unità astronomiche (AU) di distanza., Sedna mantiene un’orbita stabile e arriva a soli 76 UA dal Sole al suo avvicinamento più vicino.
Da allora, gli scienziati hanno individuato molti altri oggetti vicino a Sedna, tra cui 2012 VP113, trovato da Sheppard e collega Chad Trujillo dell’Osservatorio Gemini delle Hawaii. La coppia notò che il loro nuovo oggetto e il resto di questi oggetti lontani avevano orbite simili e stabili.,
Tornato al Caltech, dopo aver letto il lavoro di Sheppard e Trujillo, Brown e i suoi colleghi si sono messi alla ricerca della causa di tale clustering, e dopo molte ore di studio su modelli e simulazioni, hanno ufficialmente proposto che solo un corpo di dimensioni planetarie potesse esercitare una sufficiente attrazione gravitazionale per mantenere il lontano ammasso di oggetti di dimensioni Questo pianeta ipotizzato è stato considerato Pianeta 9 (a volte chiamato Pianeta X).
” In questo momento stiamo facendo sondaggi cercando di trovare più pianeti nani”, ha detto Sheppard., ”Se ne troviamo sempre di più, possono portarci al Pianeta X, molto più grande e importante. ”
Cerere (speriamo) ci aiuterà a capire le lune oceaniche ghiacciate
I pianeti nani della fascia di Kuiper non sono l’unica cosa che tiene occupati gli scienziati. Gli scienziati della missione Dawn hanno recentemente scoperto che le regioni di Cerere contengono concentrazioni più elevate di minerali carbonatici che al di fuori del fondo oceanico terrestre. Questi minerali rivelano che Cerere è come un mondo oceanico “fossilizzato”, ha spiegato Raymond. Potrebbero essere i resti di un vasto oceano che una volta esisteva sul pianeta nano.,
Nel geologicamente giovane cratere Occator di Cerere, gli scienziati hanno scoperto che misteriose macchie luminose provengono dal carbonato di sodio, un minerale altamente riflettente che si trova negli ambienti idrotermali sotto gli oceani della Terra. Ciò significa che ad un certo punto della storia di Cerere, i processi idrotermali devono aver spinto questo materiale in superficie, ha detto Raymond.
Se i processi idrotermali sono confermati, la superficie di Cerere potrebbe essere analoga agli attuali fondali marini sotto le lune coperte di ghiaccio del sistema solare., Gli astrobiologi desiderano sbirciare sotto i gusci ghiacciati delle lune di Giove e Saturno Europa ed Encelado perché ci sono vasti oceani sotto e la vita ha bisogno di acqua per proliferare.
Cerere è simile a queste lune perché il 25% del pianeta nano è ghiaccio d’acqua. Inoltre, le sue condizioni di tipo fondo marino sono ” dove tutti gli elementi necessari per l’abitabilità si verificano insieme”, ha detto Raymond.
I pianeti nani sono prolifici
Plutone occupa un posto speciale nel cuore collettivo di Internet, ma potrebbe non essere così speciale nel sistema solare., Attualmente, ci sono sei pianeti nani ufficialmente designati dalla IAU: Plutone, Cerere, Eris, Makemake, Haumea e 2015 RR245, scoperti a luglio. Dal momento che gli scienziati hanno iniziato a guardare più in profondità nella fascia di Kuiper, hanno trovato almeno 20 altri oggetti di dimensioni simili, ha detto Sheppard.
E ci possono essere decine di più là fuori. ” Abbiamo scoperto che i pianeti nani sono la classe più popolosa del sistema solare”, ha detto Stern. Anche altri sistemi solari potrebbero essere come i nostri, ha aggiunto.
Questa rivelazione della popolazione, insieme alla sorprendente complessità geologica e atmosferica trovata sui pianeti nani, significa che il campo potrebbe essere “all’inizio di un cambio di paradigma e di una rivoluzione”, ha detto Stern., Forse, ha continuato, sono i classici grandi pianeti che sono le “palle strane” della formazione planetaria.
Si chiede: “Chi è il disadattato ora?”
—JoAnna Wendel, Staff Writer
Correction, 18 August 2016: Questo post è stato aggiornato per riflettere che i pianeti nani potrebbero essere comuni in altri sistemi solari.