Cosa c’è al di là dei pianeti?

Pianeta X. Questo fu il nome che l’astronomo Percival Lowell diede a un pianeta non ancora scoperto che sospettava orbitasse al di là di Nettuno. La sua caccia al Pianeta X iniziò nel 1905 nel suo osservatorio di Flagstaff, in Arizona (USA). Lowell morì prima di scoprire il Pianeta X, ma la ricerca da lui iniziata continuò. Infine, nel 1930, nell’osservatorio di Lowell, Clyde Tombaugh scoprì Plutone. Il Pianeta X esisteva davvero!

Immediatamente gli astronomi cominciarono a chiedersi: ‘È possibile che esista un altro Pianeta X?’ Seguirono sei decenni di intense ricerche, che negli ultimi anni hanno coinvolto anche veicoli spaziali. Furono scoperte migliaia di asteroidi, stelle, galassie e nebulose, ma non fu identificato nessun nuovo pianeta.

Ma gli scienziati non si diedero per vinti. Cominciarono a utilizzare nuove tecnologie e telescopi più potenti per osservare oggetti orbitanti che sono milioni di volte meno luminosi di quelli visibili a occhio nudo. I loro sforzi alla fine furono premiati. Fatto straordinario, ora al di là di Plutone sono state avvistate decine di pianetini!

Dove stanno questi pianetini? Quanti ancora se ne potranno trovare? Sono loro gli oggetti più distanti del sistema solare?

Gli oggetti più distanti

Il sistema solare consiste di nove pianeti che orbitano intorno al sole. Oltre a ciò, nello spazio sfrecciano migliaia di asteroidi rocciosi, la maggior parte dei quali si trova in una fascia compresa tra Marte e Giove. Sono state avvistate anche un migliaio di comete.

Quali di questi oggetti raggiungono le maggiori distanze dal sole? Senza ombra di dubbio, la risposta è: le comete.

La parola “cometa” deriva dal greco komètes, che significa “chiomato”, a motivo della lunga coda che si diparte dal nucleo luminoso. Le comete hanno dato origine a molte superstizioni e a casi di isterismo collettivo. Ancor oggi, quando arriva una cometa, si parla di “apparizione”. Questo è il retaggio di antiche credenze secondo cui le comete erano oggetti spettrali. Perché le comete hanno suscitato tanto timore? Un motivo è che a volte la loro comparsa è coincisa con avvenimenti tragici.

Ancor oggi le comete ispirano atti di fanatismo. Nel marzo 1997, in California, 39 membri della setta Heaven’s Gate si suicidarono in massa quando la cometa Hale-Bopp si avvicinò al sole. Perché? Perché secondo loro dietro la cometa si nascondeva un’astronave aliena che li avrebbe presi a bordo.

Non tutti hanno considerato le comete in modo irrazionale. Nel IV secolo a.E.V. Aristotele ipotizzò che le comete fossero semplici nubi di gas luminoso nelle regioni alte del cielo. Qualche secolo dopo, con grande acutezza, il filosofo romano Seneca avanzò l’idea che le comete fossero corpi celesti orbitanti.

Con l’avvento del telescopio e la scoperta della legge della gravitazione universale di Newton, lo studio delle comete divenne una scienza più rigorosa. Nel 1705 Edmond Halley aveva già dimostrato che le comete orbitano attorno al sole su traiettorie ellittiche molto allungate. Inoltre, Halley osservò che le comete comparse negli anni 1531, 1607 e 1682 avevano traiettorie simili ed erano passate a intervalli regolari di 75 anni circa. Halley intuì che ciascuno di quegli avvistamenti si riferiva alla stessa cometa orbitante intorno al sole, la quale venne poi chiamata cometa di Halley.

Oggi i ricercatori sanno che le comete hanno un nucleo solido, il cui diametro in genere è compreso tra 1 e 20 chilometri. Questo nucleo si può benissimo definire un iceberg sporco e scuro, composto principalmente di ghiaccio e polvere. Le immagini a distanza ravvicinata che la sonda spaziale Giotto ha scattato alla cometa di Halley nel 1986 mostrano che questa emette getti di gas e polvere. Sono queste emissioni a formare la chioma brillante e la coda visibili da terra.

Famiglie di comete

Intorno al sole orbitano due famiglie di comete. Le comete si possono classificare in base al periodo orbitale, ovvero al tempo che impiegano per completare una rivoluzione intorno al sole. Le comete a breve periodo, o periodiche, come quella di Halley, impiegano meno di 200 anni per compiere un giro completo intorno al sole. La loro orbita giace su un piano vicino all’eclittica, il piano celeste su cui la terra e gli altri pianeti orbitano intorno al sole. Di comete periodiche ce ne potrebbero essere un miliardo, la maggior parte delle quali orbitano al di là dei pianeti più esterni Nettuno e Plutone, a miliardi di chilometri dal sole. Di tanto in tanto qualcuna di queste, come è successo alla cometa di Encke, passa vicino a un pianeta che ne modifica l’orbita, deviandola verso il sole.

Che dire dell’orbita delle comete a lungo periodo? A differenza delle comete a breve periodo, queste girano intorno al sole in tutte le direzioni. Due esempi di comete a lungo periodo sono la Hyakutake e la Hale-Bopp, che di recente hanno fatto una comparsa spettacolare. Queste comete, però, non torneranno se non tra migliaia di anni!

Nelle regioni più esterne del sistema solare si muove un numero enorme di comete a lungo periodo. Questo insieme di comete è stato chiamato nube di Oort, dal nome dell’astronomo olandese che per primo, nel 1950, ne ipotizzò l’esistenza. Quante comete formano questa nube? Secondo le stime degli astronomi, più di mille miliardi! Alcune di esse si allontanano dal sole di un anno luce o più.a Per percorrere un’unica orbita di queste dimensioni ci possono volere ben più di dieci milioni di anni!

Miriadi di pianetini

I pianetini identificati di recente menzionati all’inizio si trovano al di là di Plutone, nella stessa regione in cui orbitano le comete a breve periodo. Dal 1992 ad oggi gli astronomi hanno scoperto un’ottantina di questi corpi celesti simili a piccoli pianeti. Ce ne potrebbero essere decine di migliaia con un diametro superiore ai 100 chilometri. Questi minipianeti formano la cintura di Kuiper, dal nome di uno scienziato che quasi 50 anni fa ne preconizzò l’esistenza. Gli oggetti che compongono la cintura di Kuiper sono composti probabilmente da una combinazione di roccia e ghiaccio.

La recente scoperta di questi pianetini ha modificato il modo in cui viene considerato il sistema solare interno? Certo! Ora si pensa che Plutone, il suo satellite Caronte, Tritone (uno dei satelliti di Nettuno) e alcuni altri oggetti ghiacciati presenti nel sistema solare interno provengano dalla cintura di Kuiper. Alcuni astronomi pensano addirittura che Plutone non meriti più di essere classificato come pianeta!

Da dove vengono?

Come mai comete e pianetini sono così abbondanti nella cintura di Kuiper? Gli astronomi ipotizzano che questi oggetti si siano formati per accrescimento a partire da una nube primordiale di particelle di polvere e ghiaccio, le quali si sarebbero aggregate formando oggetti di dimensioni maggiori. Questi oggetti, però, erano troppo sparpagliati per continuare a crescere fino a diventare grandi pianeti.

Anche le comete a lungo periodo sono una parte importante del sistema solare. Nel complesso, queste comete hanno una massa circa 40 volte superiore a quella della terra. Si pensa che la maggior parte d’esse si sia formata già nelle prime fasi della storia del sistema solare nella regione dei pianeti giganti esterni, gassosi.

Cosa ha spinto queste comete nelle loro orbite attuali, così lontane dal sole? A quanto pare, pianeti massicci come Giove hanno agito da possenti “fionde” gravitazionali nei confronti di qualsiasi cometa che si è avvicinata a loro.

Esplorare le comete

La materia che forma le comete è tra la più primordiale del sistema solare. Come si possono esplorare ulteriormente questi oggetti affascinanti? Le sporadiche apparizioni di alcune comete nel sistema solare interno ci permettono di studiarle più da vicino. Varie agenzie spaziali contano di inviare, nei prossimi anni, diverse sonde ad esplorare le comete.

Chi può dire cos’altro scopriremo nel sistema solare? Le nuove scoperte fatte e ciò che si è imparato a proposito degli oggetti distanti che orbitano intorno al sole avvalorano il brano biblico riportato in Isaia 40:26: “Alzate gli occhi in alto e vedete. Chi ha creato queste cose? Colui che ne fa uscire l’esercito perfino a numero, che tutte chiama perfino per nome”.

[Nota in calce]

[Riquadro a pagina 27]

COMETE E SCIAMI METEORICI

Guardando nel cielo la scia luminosa di una meteora, vi chiedete se proveniva da una cometa? Potrebbe darsi. Quando una cometa si avvicina al sole, il suo nucleo ghiacciato gradualmente si disintegra, lasciando dietro a sé una scia di frammenti di roccia, o meteoroidi. Questi frammenti non sono leggeri come la polvere nella coda della cometa, per cui non vengono soffiati via nello spazio dal vento solare. Formano invece una scia di detriti che ruotano intorno al sole seguendo l’orbita della cometa da cui provengono.

Ogni anno la terra incrocia diverse di queste scie di meteoroidi. Lo sciame meteorico delle Leonidi, a metà novembre, è dovuto a residui della cometa Tempel-Tuttle. Questo sciame meteorico è particolarmente spettacolare ogni 33 anni. Quelli che osservarono lo sciame delle Leonidi nel 1966 affermarono di aver visto più di 2.000 meteore al minuto: una vera e propria tempesta! Nel 1998 le Leonidi hanno dato luogo a fulgide meteore, e a novembre dovrebbe sicuramente valere la pena di osservarle.

[Diagramma/Immagini alle pagine 24-26]

1. La cometa Hale-Bopp nel 1997

2. Edmond Halley

3. Percival Lowell

4. La cometa di Halley nel 1985

5. La cometa di Halley nel 1910

6. Getti di gas e polvere emessi dalla cometa di Halley

[Fonti]

1) Tony e Daphne Hallas/Astro Photo; 2) Culver Pictures; 3) Cortesia del Lowell Observatory/Dictionary of American Portraits/Dover

4) Per gentile concessione dell’Anglo-Australian Observatory, foto di David Malin; 5) National Optical Astronomy Observatories; 6) Giotto Project, HMC principal investigator Dr. Horst Uwe Keller, Canada-France-Hawaii telescope

[Diagramma]

(Per la corretta impaginazione, vedi l’edizione stampata)

7. Orbite di varie comete

Cometa Kohoutek

Cometa di Halley

Sole

Terra

Cometa di Encke

Giove

[Immagini]

8. Prima di schiantarsi su Giove nel 1994, la cometa Shoemaker-Levy 9 si era frantumata in 21 frammenti

9. La superficie di Plutone

10. Cometa Kohoutek, 1974

11. L’asteroide Ida con il suo satellite Dactyl

[Fonti]

8) Dott. Hal Weaver e T. Ed Smith (STScI) e NASA; 9) A. Stern (SwRI), M. Buie (Lowell Obs.), NASA, ESA; 10) NASA photo; 11) NASA/JPL/Caltech