Pianeta Nove

Il pianeta nove esiste? Un mondo alieno a 300 anni luce di distanza dà speranza

>

È strano pensare che un esopianeta oltre 3 quadrilioni chilometri di distanza possono indirettamente supportare l'esistenza di un Pianeta Nove nelle profondità delle parti esterne del nostro sistema solare, ma eccoci qui. HD 106906b è sicuramente strano , ma il fatto che sia presente significa che il nostro sistema potrebbe avere qualcosa di simile.

HD 106906 è un sistema binario , due stelle circa 1,3 volte la massa del Sole ciascuna che ruotano l'una intorno all'altra su un'orbita di 49 giorni. Si trovano a circa 340 anni luce dalla Terra e sono giovani, hanno solo circa 15 milioni di anni (a 4,6 miliardi, il nostro Sole è 300 volte più vecchio). Così giovani, infatti, che un disco di detriti di materiale planetario li circonda ancora, residuo della nascita delle stelle. Le lacune nel disco indicano che potrebbero esserci pianeti in orbita fino a circa 7,5 miliardi di chilometri dalle stelle, rendendo il suo sistema largo circa il doppio del nostro.

Ma. Nel 2014 gli astronomi hanno annunciato di aver trovato un pianeta in orbita attorno alle stelle, visto da imaging diretto : Letteralmente, puoi vederlo in un'immagine del sistema. Chiamato HD 106906b, è robusto 11 volte la massa di Giove e attualmente si trova a circa 110 miliardi di chilometri dalle stelle.



Immagine elaborata da Hubble della stella binaria HD 106906 (dietro una maschera che la ombreggia; contrassegnata dalle icone delle stelle) e del suo pianeta HD 106906b, che ne mostra una possibile orbita.Ingrandire

Immagine elaborata da Hubble della stella binaria HD 106906 (dietro una maschera che la ombreggia; contrassegnata dalle icone delle stelle) e del suo pianeta HD 106906b, che ne mostra una possibile orbita. Il disco asimmetrico attorno alle stelle si vede meglio estendersi in alto a destra del centro; il lato sinistro è più corto e più spesso. Viene mostrata la dimensione dell'orbita di Nettuno e 500 AU = 75 miliardi di km. Credito: NASA, ESA, M. Nguyen (University of California, Berkeley), R. De Rosa (European Southern Observatory) e P. Kalas (University of California, Berkeley e SETI Institute)

È una strada molto lunga; 25 volte più lontano di Nettuno orbita attorno al Sole! Non solo, nelle immagini si vede chiaramente che la sua posizione lo fa non allinearsi con il disco, il che è molto strano. Se orbita nello stesso piano degli altri pianeti, l'estensione di una linea dal disco dovrebbe puntare al pianeta. Non lo fa, quindi la sua orbita deve essere notevolmente inclinata.

Ora, usando le osservazioni del Telescopio Spaziale Hubble che durano 14 anni, gli astronomi sono stati in grado di vedere il pianeta muoversi fisicamente , permettendo loro di ottenere una stima della sua orbita. E sì, è strano.

Il pianeta sembra essersi mosso di un angolo di 32 milliarcosecondi*tra le immagini scattate nel 2004 e nel 2017. È una piccola quantità, equivalente alla dimensione apparente di un quarto degli Stati Uniti da 2.000 chilometri di distanza! Sono impressionato dal fatto che siano stati in grado di misurarlo. Tuttavia, ciò significa che il pianeta ha percorso circa 500 milioni di chilometri lungo la sua orbita.

Immagine di Hubble che mostra le potenziali orbite (ellissi bianche) del pianeta HD 106906b calcolate utilizzando modelli del suo moto (visto nel riquadro tra il 2004 e il 2017). Nota come appare asimmetrico il disco interno in questa ripresa. Credito: Nguyen et al.Ingrandire

Immagine di Hubble che mostra le potenziali orbite (ellissi bianche) del pianeta HD 106906b calcolate utilizzando modelli del suo moto (visto nel riquadro tra il 2004 e il 2017). Nota come appare asimmetrico il disco interno in questa ripresa. Credito: Nguyen et al.

Quello che hanno scoperto è che l'orbita è altamente ellittica, portando il pianeta vicino a 70 miliardi di km e lontano fino a 180 miliardi. Il periodo orbitale (l''anno' del pianeta) è qualcosa come 15.000 anni, ed è infatti inclinato di oltre 50° dall'orbita di quel disco interno.

In effetti, questo potrebbe spiegare una stranezza del disco. Da un lato delle stelle è sottile e si estende per una certa distanza, ma dall'altro è più spesso ed è tagliato a una distanza molto più ravvicinata dalla stella. Il pianeta stesso potrebbe spiegarlo; mentre si avvicina alle stelle una volta per orbita, potrebbe trascinare gravitazionalmente il disco, accorciandolo e modificandone la forma.

Opera d'arte che mostra l'esopianeta super-Giove HD 106906 b, in orbita a oltre 100 miliardi di km dalla sua stella binaria ospite. Un disco di materiale formante i pianeti circonda le stelle, indicando la loro giovane età. Credito: ESA/Hubble, M. KornmesserIngrandire

Opera d'arte che mostra l'esopianeta super-Giove HD 106906 b, in orbita a oltre 100 miliardi di km dalla sua stella binaria ospite. Un disco di materiale formante i pianeti circonda le stelle, indicando la loro giovane età. Credito: ESA / Hubble, M. Coltelli per cereali

Questa parte è molto interessante: è nella parte più esterna di quel disco dove si formano grandi corpi ghiacciati, quelli che chiamiamo oggetti transnettuniani (o TNO) nel nostro sistema solare. Questi vanno da piccoli oggetti fino a quelli grandi come Plutone, di un paio di migliaia di chilometri di diametro.

Ci aspettiamo che TNO molto distanti siano sparsi in ogni modo, con orbite inclinate casualmente. Tuttavia, nel corso degli anni gli astronomi hanno scoperto che molti di loro hanno le loro orbite allineate in un modo che non ti aspetti per caso, ma aspettati se c'è un enorme pianeta che orbita ben oltre Nettuno, tirandoli e cambiando le loro orbite. Si ipotizza che questo pianeta esista, ma non è stato ancora individuato, quindi per ora lo chiamiamo Pianeta Nove.

Opera d'arte di un possibile pianeta molto, molto lontano. Credito: Caltech/R. Ferita (IPAC)Ingrandire

Opera d'arte di un possibile pianeta molto, molto lontano. Credito: Caltech/R. Ferita (IPAC)

C'è ancora qualche controversia sull'esistenza o meno di Planet Nine, ma HD 106906b dà credito alla sua esistenza. Le dimensioni, la forma e l'inclinazione dell'orbita dell'esopianeta sono tutte simili a quelle teorizzate per Planet Nine, e il fatto che il disco HD 106906 sia troncato mostra che può anche riallineare le orbite TNO.

La domanda rimane, come ha fatto a entrare in un'orbita così strana? Gli astronomi che studiano l'orbita di HD 106906b ipotizzano che si sia formato molto più vicino alle stelle. Il disco che circonda le stelle esercita una sorta di trascinamento sul pianeta, sottraendogli energia orbitale, quindi sarebbe caduto verso le stelle (lo chiamiamo migrazione orbitale , e penso che sia comune, che si verifica in ogni sistema planetario in formazione). Quando si è avvicinato abbastanza alle stelle binarie, la loro gravità variabile (dovuta alle stelle che orbitano l'una intorno all'altra) potrebbe averlo proiettato in un'orbita altamente ellittica. Quindi, una stella di passaggio che trascinasse il pianeta avrebbe potuto stabilizzare l'orbita, tenendola ben lontana dal sistema interno.

Un possibile scenario per l'orbita di HD106906b. Si è formato vicino alle stelle binarie (a sinistra), ma trascinandolo con il disco lo ha fatto cadere abbastanza vicino che la gravità delle stelle lo ha gettato via (al centro). Una stella di passaggio lo tirò, stabilizzando la sua orbita (a destra). creditoIngrandire

Un possibile scenario per l'evoluzione orbitale di HD106906b. Si è formato vicino alle stelle binarie (a sinistra), ma trascinandolo con il disco lo ha fatto cadere abbastanza vicino che la gravità delle stelle lo ha gettato via (al centro). Una stella di passaggio lo tirò, stabilizzando la sua orbita (a destra). Credito: NASA, ESA e L. Hustak (STScI)

Se Planet Nine esiste, è difficile dire come sia arrivato sulla sua orbita, ma avrebbe potuto essere in un modo simile. Se si fosse avvicinato a Giove, il pianeta più grande lo avrebbe lanciato con la fionda, e di nuovo una stella di passaggio avrebbe potuto stabilizzarlo. Non è chiaro se sia così o no – dobbiamo prima trovare il pianeta, ovviamente – ma è plausibile. E potrebbe essere successo molto presto nella storia del sistema solare, dal momento che HD 106906b ha solo 15 milioni di anni.

Quello che tutto questo ci sta dicendo è che l'Universo è un posto piuttosto strano, e dato abbastanza materiale da costruzione e tempo, cose che sembrano insolite potrebbero in effetti essere all'ordine del giorno. Lo trovo non solo confortante, ma esilarante : Cos'altro c'è là fuori che aspetta di essere scoperto, qualcosa a cui non abbiamo ancora pensato perché l'Universo ha più immaginazione di noi?


*1 milliarcosecondo è 1/1000nsdi un secondo d'arco, che è esso stesso 1/3600nsdi un grado.



^