Pianeta X

a cura di Artie Navarre

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Prima di chiederci quanto sia lecito parlare o meno dell'esistenza di un 'Pianeta X' dovremmo domandarci se si debba considerare quella 'X' come lettera o come numero romano.

In prima battuta la risposta potrebbe essere 'entrambe le cose': la X rappresenta sia la lettera con cui generalmente si indica un valore incognito sia il numero romano 'dieci'.

Possibile orbita del Pianeta X - Immagine rilasciata sotto licenza CC0

Possibile orbita del Pianeta X.

Tuttavia il secondo significato è più corretto del primo in quanto, ragionando sulla base della numerazione, attualmente sarebbe più preciso parlare di 'Pianeta IX' ovvero nono pianeta in quanto Plutone è stato declassato a oggetto transnettuniano e ha dunque perso lo status di pianeta vero e proprio.

Per esclusione rimane la lettera incognita il cui significato peraltro ben si addice al nostro caso poiché, ancora oggi, non possiamo essere certi che nel sistema solare un nono pianeta esista davvero.

Eppure ufficialmente a questa domanda è più di un secolo che si tenta di dare una risposta.

Se poi in merito dovessimo fare considerazioni non proprio ufficiali, dovremmo necessariamente tornare molto più indietro nel tempo.

Ma cerchiamo per ora di limitarci a quelle scientifiche.

Siamo alla fine del XIX secolo: l'astronomia è ormai una realtà consolidata da almeno due secoli e i pianeti del sistema solare conosciuti sono otto: Mercurio, Venere, la Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

Quest'ultimo è stato scoperto il 23 settembre 1846 da Johann Gottfried Galle (Radis, 9 giugno 1812 - Potsdam, 10 luglio 1910) con l'aiuto del suo assistente e studente Heinrich Louis d'Arrest (Berlino, 13 luglio 1822 - Copenaghen, 14 giugno 1875) grazie al telescopio dell'osservatorio astronomico di Berlino.

La scoperta non è casuale. La direzione di puntamento dello strumento viene decisa sulla base dei calcoli matematici di John Couch Adams (Lidcot, 5 giugno 1819 - Cambridge, 21 gennaio 1892) e Urbain Le Verrier (Saint-Lo, 11 marzo 1811 - Parigi, 23 settembre 1877) che quantificano le insolite discrepanze riscontrate nelle orbite di Giove, Saturno e Urano.

La convinzione degli scienziati è che queste siano dovute alla presenza del campo gravitazionale di un pianeta sconosciuto, pianeta che viene scoperto entro appena un grado dal punto previsto.

Si tratta di un gigante apparentemente gassoso, ma con un nucleo di ghiaccio e roccia che presenta diverse analogie con lo stesso Urano quali dimensione, massa e composizione atmosferica.

Poco dopo viene individuata la sua luna principale, Tritone, il cui diametro supera di circa 300 Km quello di Plutone, 'pianeta' che verrà identificato soltanto nella prima metà del XX secolo e che all'inizio del XXI secolo, come si è già detto, verrà declassato a oggetto transnettuniano.

Il ragionamento su cui si fonda l'ipotesi dell'esistenza del Pianeta X è analogo al precedente: sembra che la presenza di Nettuno non giustifichi discrepanze nell'orbita di Urano, dunque vi sarebbe una fondata possibilità che queste siano dovute alla presenza di un pianeta sconosciuto caratterizzato da massa e dimensioni importanti.

Percival Lowell (Boston, 13 marzo 1855 - Flagstaff, 12 novembre 1916) un astronomo statunitense, fondatore (1894) e direttore dell'osservatorio di Flagstaff, in Arizona, è il primo a dargli la caccia e, contestualmente, ad appellarlo 'Pianeta Ignoto' o 'Pianeta X'. La ricerca viene condotta negli anni venti del XX secolo ma non giunge a compimento, terminando infatti con la morte dello scienziato che tuttavia nel 1915 riesce a indicarne l'orbita probabile e descriverne le caratteristiche principali. Quindici anni dopo l'astronomo Clyde William Tombaugh (Streator, 4 febbraio 1906 - Las Cruces, 17 gennaio 1997) scopre Plutone non lontano dalla pozione indicata da Lowell.

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Nonostante le indicazioni del suo 'predecessore' il risultato non è così scontato: Tombaugh è costretto a osservare circa 45 milioni di oggetti celesti prima che il planetoide si riveli a lui a causa della sua particolare magnitudine.

Riportiamo brevemente le parole pronunciate dallo stesso Tombaugh nell'immediatezza della scoperta: "Improvvisamente mi balzò agli occhi un oggetto di quindicesima magnitudine. - Eccolo - mi dissi. Un'emozione incredibile mi travolse: questa sarebbe stata una scoperta storica. Mi diressi subito nell'ufficio del direttore. Cercando di controllarmi, entrai nell'ufficio ostentando indifferenza. - Dr. Slipher, ho trovato il suo Pianeta X".

Ma davvero si tratta del Pianeta X?

Ovviamente no, e i due non impiegano molto tempo a capirlo: la massa di Plutone risulta infatti troppo piccola per provocare le succitate consistenti perturbazioni nell'orbita di Urano. Tombaugh decide di continuare la sua ricerca che non solo porterà avanti sino al 1973, anno del ritiro dall'attività lavorativa, purtroppo senza alcun esito, ma che addirittura rischierà di apparirgli insensata quando la sonda Voyager 2, raggiunto Nettuno il 25 Agosto 1989, invierà sulla Terra una serie di dati che permetteranno all'astronomo Erland Myles Standish, Jr. (5 Marzo, 1939) di scoprire nel 1992 che la sua massa non è quella che si pensava. Utilizzando il suo valore corretto le discrepanze dell'orbita di Urano scompaiono.

L'ipotesi dell'esistenza del Pianeta X sembra definitivamente accantonata.

Eppure ancora una volta non tutti gli scienziati sono d'accordo.

A tal proposito vale la pena citare la storia di colui che forse più di chiunque altro ha dato la caccia a questo misterioso corpo celeste: l'astronomo statunitense Robert Sutton Harrington (Newport, 21 Ottobre 1943 - 23 Gennaio 1993).

Harrington svolge principalmente le sue ricerche all'Osservatorio Navale degli Stati Uniti dove nel 1978 riusce a determinare la massa di Plutone e della sua luna più grande: Caronte.

Sin dai primi anni settanta viene coinvolto da Thomas C. Van Flandern (26 Giugno 1940 - 9 Gennaio 2009) negli studi sulla stabilità del sistema solare e sulla sua evoluzione dinamica, studi che sembrano suggerirgli l'esistenza di un pianeta sconosciuto agli estremi confini del sistema solare, oltre Plutone.

La sua ricerca vera e propria comincia nel 1979 e sarà interrotta soltanto dalla sua morte, avvenuta improvvisamente a causa di un cancro esofageo il 23 Gennaio 1993.

La summenzionata scoperta di Standish però si colloca sei mesi prima di questa data, dunque lo stesso Harrington viene a sapere che la massa di Nettuno risulta inferiore dello 0,5% rispetto al valore precedentemente calcolato (un valore non dappoco in quanto di non molto inferiore all'intera massa di Marte) cosa che porta a ricalcolare i suoi effetti gravitazionali su Urano con le note conseguenze: non c'è posto nel sistema solare per un Pianeta X.

Eppure, nonostante il collega di Harrington, Charles E. Whorley, affermi nella biografia di quest'ultimo che lo scienziato fosse diventato decisamente scettico in merito all'esistenza del decimo pianeta, dichiarazioni dello stesso Harrington relative ai suoi ultimi mesi di vita sembrano contraddirlo.

'Dovremo continuare a cercare' dice Harrington nel Dicembre del 1992, come riportato nell'intervista di Ken Croswell, anch'egli astronomo, 'in quanto le discrepanze si sono soltanto ridotte ma non sono scomparse'.

All'alba del nuovo millennio l'esistenza del Pianeta X è dunque appesa a un filo.

I primi anni del XXI secolo sono caratterizzati dalla scoperta di molteplici oggetti transnettuniani tra cui Sedna (che inizialmente viene erroneamente identificato come decimo pianeta) ed Eris, avente massa di poco superiore a quella di Plutone.

Nel 2014 la NASA comunica la notizia che il suo programma di esplorazione mediante il Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE), un telescopio spaziale lanciato il 14 dicembre 2009 nell'ambito del Programma Explorer avente lo scopo di creare immagini che garantiscano una copertura del 99% del cielo con almeno otto immagini per ognuna delle sue porzioni, dopo avere sondato lo spazio ha escluso l'esistenza di un decimo pianeta.

Eppure anche questa indagine mostra i suoi limiti.

Infatti nonostante WISE sia specializzato nell'individuazione di oggetti poco luminosi e sia per questo in grado di scovare perfino stelle fredde come le nane brune e le galassie con maggiori emissioni nell'infrarosso, il suo scopo principale è in realtà quello di quantificare i NEO ovvero i near-Earth object, oggetti del sistema solare la cui orbita può intersecare quella della Terra e che possono essere pericolosi per essa.

Si tratta per la precisione di:

  • alcune migliaia di asteroidi near-Earth;
  • le comete la cui orbita si avvicina alla Terra;
  • le sonde orbitanti intorno al Sole;
  • i meteoroidi sufficientemente grandi da essere intercettati nello spazio prima di colpire la Terra.

e per tutti la distanza del relativo perielio dal Sole risulta inferiore ad 1,3 UA (Unità Astronomiche).

Il campo d'azione dell'indagine di WISE non è perciò specifico per la ricerca di un ipotetico Pianeta X.

Inoltre anche le più potenti tecnologie attualmente in uso per l'osservazione del cosmo non sono in grado di scoprire pianeti aventi dimensioni pari a quelle:

  • delle Terra, se distanti dal Sole più di 70 UA;
  • di Urano, se distanti dal Sole più di 90 UA;
  • di Giove, se distanti dal Sole più di 120 UA (trascurando i suoi effetti gravitazionali sul Sole),

e il più potente telescopio può scandagliare solamente una piccolissima frazione di cielo alla volta.

Tutto ciò lascia aperta la possibilità di esistenza di un Pianeta X oltre la fascia di Kuiper, a maggior ragione se avesse un'orbita fortemente inclinata rispetto all'eclittica.

Rappresentazione artistica di una possibile veduta del Pianeta X - Immagine rilasciata sotto licenza CC0

Rappresentazione artistica di una possibile veduta del Pianeta X.

Potrebbe addirittura trattarsi di un gigante gassoso proveniente da un altro sistema solare oppure originatosi al suo interno in tempi remoti e poi espulso durante periodi di forte instabilità dinamica.

Va infine notato che lo spazio disponibile ad accoglierlo risulta ancora più ampio: oltre la fascia di Kuiper e il disco diffuso si estende l'ipotetico immenso 'mare' spaziale denominato 'Nube di Oort' e nulla vieta che questo lo possa ospitare.

In tal caso anche se il Pianeta X fosse grande quanto Giove o più, potrebbe risultare completamente invisibile perché, non emettendo luce propria, ma brillando di luce riflessa proveniente dal Sole, la sua luminosità decrescerebbe con la quarta potenza della distanza da quest'ultimo.

Volendo a questo punto fare un bilancio di quanto si è detto finora e quindi di tutta la storia della ricerca del decimo pianeta (che per esattezza dovremmo chiamare Pianeta IX) ci potrebbe sembrare di essere tornati al punto di partenza.

Ma è davvero così?

Per rispondere a questa domanda ci viene in aiuto uno studio recentissimo a opera di Konstantin Batygin e Mike Brown, scienziati di un team del Caltech, il California Institute of Technology.

Si tratta di una ricerca alquanto singolare pubblicata sul Astrophysical Journal nel 2016, la quale prende in considerazione l'inclinazione dell'asse del Sole rispetto al piano dell'eclittica, inclinazione che risulta di circa 6 gradi. Questo fatto non può che essere spiegato dalla presenza di almeno una grande massa sconosciuta orbitante attorno alla nostra stella secondo un'orbita ellittica fortemente inclinata rispetto all'eclittica.

"Il Pianeta IX ha una massa molto grande e un'orbita pendente se confrontata con quella degli altri pianeti - afferma Elizabeth Bailey, prima firma dell'articolo - e per questo il Sistema solare non ha scelta: deve cambiare lievemente il suo allineamento".

Dunque per gli scienziati del Caltech il nono pianeta esiste: tutto sta a trovarne la posizione.

A tale scopo Agnès Fienga, astronoma dell'Osservatorio la Côte d'Azur in Francia, ha ben pensato di arruolare già nel 2016 la sonda Cassini, attualmente in orbita attorno a Saturno, i cui dati raccolti negli ultimi 10 anni hanno permesso di escludere la presenza del Pianeta IX in alcune regioni dello spazio.

"Mi viene da dire che delle buone missioni, e Cassini è un'ottima missione, davvero non si butta via niente", dice Enrico Flamini, Chief Scientist presso l'Agenzia Spaziale Italiana (ASI). "In questo caso vediamo come perfino dati apparentemente secondari sono in grado di produrre risultati davvero straordinari. Per altro tengo a precisare - conclude Flamini - che chi ha realizzato questo studio non fa parte dello staff scientifico della missione e quindi ha usato solo dati pubblici. Una ragione di più per fare, davvero, i miei complimenti."

Gli scopritori del Caltech hanno nel frattempo ulteriormente convalidato la loro teoria rilevando che la distribuzione di alcuni oggetti della fascia di Kuiper si riuscirebbe a spiegare solo con la presenza di un pianeta sconosciuto. Questo dovrebbe avere un'orbita ellittica molto lunga, raggiungendo nel suo afelio le 1200 UA da Sole, ben più della novantina di UA alle quali è stato avvistato Eris, planetoide particolarmente luminoso.

A quella distanza non potrebbe tuttavia causare significative perturbazioni sulle orbite degli altri attori del nostro sistema solare.

Ma nel suo perielio, a circa 200 UA dal Sole, il discorso potrebbe cambiare; e la sonda Cassini, che dal 2004 orbita attorno a Saturno, potrebbe averle rilevate.

Alla peggio i suoi dati permetteranno di restringere ulteriormente l'area in cui cercarlo.

E questa restrizione potrebbe andare azzerandosi se la sonda potesse continuare a fornirci informazioni sino al 2020.

Purtroppo la data di fine missione è prevista per il 15 Settembre del 2017, quando in un ultimo tuffo si immergerà per sempre nella densa atmosfera del gigante gassoso senza più fare ritorno.

Anomalie orbitali ai confini del sistema solare nella narrativa:

"Mi spiace ma devo contraddirti: il navigatore inerziale indica una posizione interna alla Via Lattea, prossima al sistema solare di Gea a più di milleduecento anni luce dalla nostra precedente, e il confronto con le banche dati in memoria conferma che i pianeti presenti, sia maggiori che nani, sono gli stessi a eccezione del nono, Plutone, che risulta assente".
"Non potrebbe essere andato distrutto?".
"Se Plutone si fosse disintegrato le orbite degli altri si sarebbero modificate, cosa che invece non risulta: i luoghi geometrici gravitazionali appaiono conservati".
"Ma tu come lo spieghi?".
"Attualmente non ho spiegazioni logiche".
(Testo tratto dal romanzo di fantascienza "La Dorrsale Atlantica" di Artie Navarre)

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