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Il pianeta X. Alcuni risultati scientifici suggeriscono che ai margini del sistema solare potrebbe celarsi un altro pianeta più grande della Terra.

Il pianeta X? Diciamo subito che il simbolo “X” non sta ad indicare “decimo”, ma ha semplicemente il significato di incognita.

Ragioni iniziali dell’esistenza del pianeta X

Molti astronomi, alla fine dell’800, ipotizzavano l’esistenza di un pianeta X. La ragione di questa convinzione era dovuta al fatto che circa 50 anni prima, la sera del 23 settembre 1846, Johann Gottfried Galle, con il telescopio dell’Osservatorio astronomico di Berlino, con un suo studente Heinrich Louis d’Arrest, scoprirono il pianeta Nettuno (l’ottavo del sistema solare). 

La particolarità di tale scoperta consisteva nel fatto che Nettuno fu il primo pianeta ad essere stato trovato tramite calcoli matematici anziché attraverso regolari osservazioni.

Cambiamenti insoliti nell’orbita di Urano indussero gli astronomi a credere che vi fosse, all’esterno, un pianeta sconosciuto che ne perturbava l’orbita. Il pianeta fu scoperto entro appena un grado dal punto previsto secondo le indicazioni dei matematici John Couch Adams e Urbain Le Verrier. Costoro basarono i loro calcoli su discrepanze delle orbite di UranoSaturno e Giove.

Il loro ragionamento: un pianeta è stato sorprendentemente scoperto solo calcolando le differenze tra orbite teoriche e reali dei pianeti già noti. Quindi, esiste la reale possibilità che gli errori nell’orbita di Nettuno potessero essere spiegati da un pianeta ignoto: il pianeta X.

La ricerca infruttuosa del pianeta X

L’astronomo Percival Lowell compì varie ricerche, ma non riuscì ad individuare nulla che potesse somigliare ad un pianeta. Nel 1915, dopo otto anni di lavoro e di tentativi pubblicò i suoi dati teorici per il pianeta X. Nello stesso anno furono registrate al suo osservatorio due deboli immagini di Plutone, ma esse non furono riconosciute come un pianeta. Solo nel 1930 Clyde Tombaugh lo scoprì come un pianeta nano. Esso fa parte dell’area esterna del sistema solare, nella fascia di Kuiper. È stato considerato per 76 anni il nono pianeta del sistema solare.

La sua orbita è piuttosto eccentrica e inclinata rispetto al piano dell’eclittica, mentre la sua distanza dal Sole varia da 30 a 49 UA. Periodicamente Plutone, durante il suo perielio, viene a trovarsi più vicino al Sole di Nettuno, tuttavia essendo in risonanza orbitale 2:3 con esso, non gli si avvicina mai a meno di 17 UA.

L’unità astronomica (au), è la distanza media Terra-Sole, definita dal 2012 (28ª assemblea dell’Unioneastronomicainternazionale) col valore di 1 au = 149.597.870.707 metri.

La risonanza orbitale avviene quando due corpi orbitanti hanno periodi di rivoluzione tali che il loro rapporto è esprimibile in frazioni di numeri interi piccoli. Quindi i due corpi esercitano, l’un l’altro, una regolare influenza gravitazionale. Questo fenomeno può stabilizzare le orbite e proteggerle da perturbazioni gravitazionali.

La declassazione di Plutone e i suoi compagni

Il 24 agosto 2006, Plutone è stato declassato da nono pianeta a pianeta nano e, quindi, i pianeti del sistema solare sono diventati otto.

Da circa trenta anni gli astronomi sanno che Plutone non è un pianeta solitario isolato ai margini del sistema solare. Infatti, esso fa parte di una grande nube di oggetti gelidi che costituiscono la citata fascia di Kuiper.

In questa fascia vi sono dei corpi che percorrono strane orbite che fanno pensare che esistano influenze esterne che modificano l’orbita come noi ce l’aspettiamo.

Le traiettorie che essi descrivono attorno al sole sono particolarmente allungate, molto diverse dalle orbite quasi circolari della maggior parte dei pianeti del sistema solare. Inoltre, le loro orbite intersecano il piano contenente quelle dei pianeti venendosi a trovare in parte sopra ed in parte sotto a tale piano.

Queste orbite attorno al Sole sono così particolari che hanno portato alcuni scienziati a ipotizzare l’esistenza di pianeti, ancora sconosciuti, che giustificherebbero tali comportamenti singolari.

Tali studiosi affermano che, al di là dell’orbita di Nettuno, potrebbero trovarsi altri pianeti (giganti più massicci, alcune volte la Terra, o no?). In questo modo veniva di nuovo ripresa l’idea della fine ‘800. Se questo pianeta esiste dovrebbe orbitare ad una distanza dal Sole di molte volte quella tra Nettuno ed il Sole.

La massa di Plutone

È molto difficile determinare la massa di Plutone. Vennero fatte varie stime in tempi diversi: il problema non venne risolto finché nel giugno 1978 James W. Christy e Robert Harrington scoprirono Caronte, la luna (satellite) di Plutone.

Si riuscì a dimostrare che Plutone ha una massa pari al 20% di quella della nostra Luna!

Ciò rese Plutone del tutto inadeguato per produrre sensibili perturbazioni gravitazionali su Urano e Nettuno. Plutone non poteva essere il Pianeta X di Lowell: il pianeta trovato non era il pianeta cercato.

Quello che sembrava un altro trionfo della meccanica celeste si rivelò essere un frutto del caso, o piuttosto dell’intelligenza e della precisione della ricerca di Tombaugh.

Conclusione della ricerca del pianeta X (2014)

All’inizio si pensò che Plutone potesse essere il pianeta X, ma la sua massa non era sufficiente a spiegare le anomalie osservate nell’orbita di Nettuno. Naturalmente la ricerca continuò, ma le apparenti discrepanze della traiettoria di Nettuno furono presto risolte grazie alla sonda spaziale Voyager 2. Questa scoprì che la massa di Nettuno era stata calcolata male. Prendendo in considerazione la nuova massa di Nettuno, non c’era più bisogno di nessun pianeta ignoto per spiegarne l’orbita. Nel 2014 la NASA ha comunicato la notizia che il suo programma di esplorazione Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) dopo avere sondato lo spazio ha escluso l’esistenza di un pianeta X.

Gli studi recentissimi (2017)

Solo dopo tre anni, però, il pianeta X è tornato alla ribalta. Il 20 giugno 2017 un gruppo di ricerca dell’università dell’Arizona affermò di aver calcolato che un determinato tipo di perturbazioni presenti nella fascia di Kuiper potrebbe essere provocato da un corpo di massa simile a quella della Terra o di Marte. 

Riassumiamo in cosa consiste la riceca del pianeta X. Esso, potenzialmente 10 volte più grande della Terra e in orbita ben oltre Nettuno in un’orbita altamente eccentrica attorno al sole. Per spiegare le perturbazioni nelle orbite dei pianeti nani appena oltre l’orbita di Nettuno, fu proposto sin dal 2012. Questi pianeti nani sono anche detti oggetti staccati della Fascia di Kuiper. Deve ancora essere trovato, se esiste.

Già dal 2013 si stava studiando la stella HD 106906.

HD 106906 è un sistema stellare binario situato in direzione della costellazione Crux. Gli astronomi lo hanno studiato a fondo negli ultimi 15 anni a causa del suo prominente disco di polvere, che potrebbe essere la nascita dei pianeti. 

Il nostro sistema solare potrebbe essere apparso come HD 106906 circa 4,5 miliardi di anni fa quando i pianeti si formarono nel disco vorticoso di detriti rimasti dalla formazione del sole.

Un pianeta extrasolare, che per la sua stranezza è molto simile al nostro ipotizzato pianeta X è stato scoperto lontano dalla stella HD 106906 nel 2013, l’unico pianeta conosciuto con una separazione così ampia. Sebbene molto più pesante della massa prevista del Pianeta X – forse 11 volte la massa di Giove – anch’essa si trovava in una posizione molto inaspettata, molto al di sopra del piano polveroso del sistema planetario e inclinata con un angolo di circa 21 gradi.

I quesiti scaturiti dalla scoperta

La grande domanda, fino ad ora, è stata se il pianeta, chiamato HD 106906 b, sia in un’orbita perennemente legata alla stella binaria – che ha solo 15 milioni di anni rispetto ai 4,5 miliardi di anni del nostro sole – o se sta uscendo dal sistema planetario, per non tornare mai più.

In un articolo apparso il 10 dicembre 2020 su  The Astronomical Journal , gli astronomi hanno finalmente risposto a questa domanda. Tracciando con precisione la posizione del pianeta nell’arco di 14 anni, hanno determinato che è probabilmente legato alla stella in un’orbita altamente eccentrica di 15.000 anni, rendendolo un lontano cugino di Pianeta X.

I ricercatori hanno concluso di avere la prova certa che il pianeta extrasolare si trova molto probabilmente in un’orbita stabile, ma molto ellittica, attorno alla sua stella binaria HD 106906 b.

Inltre, è stato confermato che l’orbita di questo pianeta ha un periodo di 15.000 anni, che l’orbita è in realtà molto più inclinata rispetto al piano del disco: tra 36 e 44 gradi. Al suo massimo avvicinamento al binario, la sua orbita ellittica lo porterebbe a non più di circa 500 UA dalle stelle, il che implica che non ha alcun effetto sui pianeti interni sospettati di far parte del sistema. Questo è anche il caso del Pianeta X, che non ha alcun effetto osservato su nessuno degli otto pianeti del Sole.

Invece no, statisticamente non c’è nessun pianeta X

Nel 2022 è stato annunciato che uno studio guidato da Sigurd Naess conclusosi l’anno precedente non ha mostrato l’esistenza di un nono pianeta. Con un 95% di affidabilità dei calcoli è stata esclusa la presenza di un corpo relativamente massiccio posto a grande distanza dal Sole. Le osservazioni sono state effettuate con l’Atacama Cosmology Telescope situato nel deserto di Atacama, in Cile, nei pressi dell’Osservatorio di Llano de Chajnantor. Con il telescopio di sei metri sono state effettuate osservazioni alla lunghezza d’onda delle microonde, scandagliando eventuali corpi in movimento orbitale posti a una distanza tra 300 a 2000 UA dal Sole.

Una doccia fredda per i fautori dell’esistenza del Pianeta X, ma non è detta l’ultima parola!

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