Plutone: un pianeta nano

La scoperta di Plutone: Plutone è stato scoperto dopo anni di duro lavoro e con accuratissimi ragionamenti e preparazioni.

La storia della sua ricerca inizia ai primi del 1800. Allora, la gente conosceva soltanto sette pianeti. Mercurio, Venere, la Terra, Marte, Giove e Saturno erano noti da migliaia di anni. Urano era stato scoperto nel 1781.

Ma in quel periodo ormai gli astronomi disponevano di buoni strumenti per misurare la posizione di questi pianeti, compreso Urano. Ogni pianeta "attrae" un po' gli altri pianeti, a causa della forza di gravità. Gli astronomi erano al corrente di questo fatto, ed erano in grado di effettuare dei calcoli per valutare questo effetto della gravità.

Le misure di Urano crearono agli astronomi qualche problema. Il suo moto in realtà non aveva molto senso. Anche dopo aver tenuto conto dell'effetto di attrazione esercitato dagli altri pianeti, Urano continuava a muoversi in modo inaspettato. Era come se ci fosse un altro pianeta a "tirarlo".

Qualcuno cominciò a prendere in seria considerazione l'idea della presenza di un altro pianeta non visibile. Si pensò che fosse possibile calcolare dove si dovesse trovare questo invisibile pianeta. (Potete ragionare in questo modo: se il pianeta invisibile sembra che tiri Urano verso "sinistra", allora potrebbe essere che il pianeta invisibile sia alla "sinistra" di Urano. In realtà, il discorso è molto più complicato, ma questo esempio può rendere l'idea).

Due persone, John Couch Adams e Urbain Jean Joseph Le Verrier, si misero all'opera con carta e penna, oltre a disporre di un gran numero di misure di posizione di Urano, ed effettuarono i calcoli matematici per ricavare dove questo pianeta invisibile si dovesse trovare nel cielo. Nessuno di loro aveva un telescopio, per cui non potevano andare a cercare l'oggetto da soli osservando il cielo. Adams inviò i suoi calcoli a George Airy, a quei tempi il più importante astronomo inglese. Le Verrier inviò invece le sue risposte prima all'Osservatorio di Parigi e poi all'Osservatorio di Berlino.

L'astronomo all'Osservatorio di Berlino, Johann Galle, fu subito fortunato. La notte del 23 settembre 1846, puntò il telescopio verso quella parte del cielo suggeritagli da Le Verrier e, dopo pochi minuti, trovò un oggetto che non era presente su nessuna carta stellare. Si rese subito conto di aver trovato un nuovo pianeta: Nettuno.

Tuttavia, dopo qualche decennio, le posizioni e il moto di Nettuno furono noti abbastanza bene da poter dire che Urano ancora non si muoveva come, in teoria, avrebbe dovuto. E anche il moto di Nettuno presentava qualche stranezza. Sembrava come se ci fosse un altro pianeta ignoto da qualche parte lassù.

Di nuovo i matematici cercarono di usare il moto di Urano (e ora anche di Nettuno) per ricavare dove potesse trovarsi questo eventuale pianeta ignoto. Clyde Tombaugh, un astronomo del Lowell Observatory in Arizona, si assunse l'incarico di cercare l'oggetto. La sua tecnica fu quella di riprendere due fotografie di una data zona di cielo, e poi esaminarle con un "comparatore a intermittenza". Questo dispositivo consente di saltare velocemente da una foto all'altra, per notare subito, a colpo d'occhio, che cosa è cambiato dall'istante in cui è stata presa la prima foto e l'istante in cui è stata presa la seconda.

Le stelle non si muovono molto, e Tombaugh era convinto che un pianeta sconosciuto si sarebbe invece mosso leggermente durante il tempo intercorso tra le due fotografie, e quel movimento lo avrebbe evidenziato rispetto alle stelle. Si trattava di un lavoro lungo e faticoso. Tombaugh trovò alcune cose interessanti durante gli anni passati ad esaminare le fotografie, ma fu soltanto nel febbraio 1930 che finalmente trovò il nuovo pianeta, su una coppia di fotografie appena fatte.

Incidentalmente, fu solo più tardi che ci si rese conto che Plutone era troppo piccolo per esercitare un tangibile effetto gravitazionale su Nettuno o su Urano. Questo ha fatto pensare ad alcuni che ci doveva essere ancora un altro pianeta da qualche parte, e pertanto ci furono molte ricerche di questo "Pianeta X". Alla fine, tuttavia, la sonda spaziale Voyager 2 fu in grado di misurare con precisione la massa di Nettuno. Una volta che questo dato fu noto, fu possibile rifare i calcoli, e il problema della posizione di Urano e Nettuno scomparve. Così non sembra che ci sia lassù un altro, ignoto, grande pianeta.

E' realmente un pianeta?: La risposta a questa domanda dipende dalla persona a cui la si rivolge, e vi è stato un grosso dibattito su questo argomento nell'ultima decina di anni. Alcuni considerano Plutone un vero pianeta. Altri lo vorrebbero chiamare asteroide, o "pianetino". Altri lo considerano una cometa, e altri ancora pensano che sia "qualcosa di nuovo", che non rientra in nessuna delle classi precedenti.

I sostenitori del termine "pianeta" fanno presente che Plutone è stato chiamato pianeta da quando fu scoperto nel 1930. Tutti hanno imparato dalla scuola elementare che vi sono nove pianeti, e non è il caso di riscrivere tutti i testi scolastici, senza una buona ragione. Inoltre Plutone è molto più grande degli oggetti che chiamiamo asteroidi (Plutone ha un diametro di circa 2300 chilometri, 2/3 del diametro della Luna, mentre il più grande asteroide, Cerere, ha un diametro di soli 900 Km.).

Coloro che preferiscono il termine "asteroide o pianetino" sostengono che, se Plutone fosse stato scoperto negli ultimi dieci anni o giù di lì, si sarebbe adottata l'attuale procedura e lo si sarebbe classificato come un asteroide, senza la necessità di alcun dibattito. In parte, ciò sarebbe dovuto alla recente scoperta di un cospicuo numero di oggetti che si trovano nella zona più esterna del nostro Sistema Solare, e Plutone è soltanto il più grande di tanti altri oggetti simili. Si tratta degli "oggetti trans-nettuniani" o "TNO", o "oggetti della cintura di Kuiper". E' questo un argomento che recentemente è molto dibattuto tra gli astronomi.

I sostenitori di questo punto di vista fanno anche notare che Plutone è più piccolo degli altri pianeti, si trova in un'orbita di tipo asteroidale, e non rassomiglia nemmeno lontanamente agli altri pianeti, così distante dal Sole. Essi citano anche:

Non andate su Plutone. E' il pianeta di Topolino. -- Robin Williams

Sareste sorpresi di sentir considerare un oggetto come Plutone una cometa, poiché Plutone non ha la coda. Ma i sostenitori del termine "cometa" fanno notare che Plutone sembra essere un blocco di ghiaccio sporco, che è proprio la classica definizione di una cometa. (La mancanza di coda in realtà non è importante. Infatti quando le comete si trovano così lontane dal Sole come Plutone sono troppo fredde per avere una coda). Gli altri oggetti TNO sembrano costituiti più da roccia che da ghiaccio, per cui non verrebbero considerati comete.

Per quanto riguarda coloro che vorrebbero chiamare Plutone "qualcosa di nuovo", è ovvio, da quanto si è detto finora, che Plutone appartiene a una classe a sé stante. (Almeno per il momento. Si stanno effettuando attualmente molte ricerche nelle zone lontane del Sistema Solare. Questo tema era stato abbandonato per decenni, poiché tutti erano convinti che non ci fosse niente di interessante laggiù. Ora però che le nostre conoscenze sono progredite, sono molte le ricerche in corso).

E' il pianeta più lontano dal sole?: Dipende da quando fate questa domanda.

L'orbita di Plutone è una ellisse (cioè un'ovale) molto allungata, e occorrono 248 anni per percorrerla. Durante una ventina di quegli anni, Plutone si trova più vicino al Sole di Nettuno.

Per esempio, tra il 7 Febbraio 1979 e l'11 Febbraio 1999, Plutone si è trovato più vicino al Sole di Nettuno. Dopodiché è entrato in quella parte di orbita che lo allontana dal Sole. Si allontanerà dal Sole sempre di più per altri 120 anni circa, e poi ricomincerà ad avvicinarsi al Sole, finché il 5 Aprile 2231 si troverà di nuovo più vicino al Sole di quanto lo sia Nettuno.

(Potreste trovare da qualche parte delle date leggermente diverse da queste. Una persona del JPL (Jet Propulsion Laboratory) ha scritto qualcosa che spiega come questo possa accadere; si può fare clic qui per ulteriori dettagli).

Comunque, per circa il 90% del tempo, Plutone si trova un poco più lontano dal Sole di Nettuno.

Potrebbe Plutone entrare in collisione con Nettuno? No.

Molte persone hanno sentito di Plutone che si avvicina al Sole più di Nettuno (come discusso sopra) e concludono che, quando Nettuno e Plutone si trovano esattamente alla stessa distanza dal Sole, vi può essere il rischio di una collisione. Vi sono vari motivi per cui questo non può avvenire.

Il primo motivo è che il Sistema Solare è tanto grande, e che, quando ci si trova così lontani dal Sole come Nettuno e Plutone, ci si rende conto di quanto questo sistema sia grande. Come si è detto precedentemente, Plutone interseca l'orbita di Nettuno due volte ogni 248 anni, per cui è molto improbabile una collisione; e anche quando Plutone effettivamente interseca l'orbita di Nettuno, è altamente probabile che Nettuno si trovi, in quel momento, da qualche altra parte dell'orbita.

Il secondo motivo (che è quello che quasi tutti i libri tralasciano di menzionare) è che le orbite dei due pianeti, in effetti, considerate nello spazio tridimensionale, non si toccano quando si intersecano. Si possono pensare le orbite di Nettuno e Plutone come due anelli di una catena; se Nettuno fa un giro all'interno di uno degli anelli, e Plutone fa un giro all'interno dell'altro anello, i due oggetti passeranno vicini di tanto in tanto, ma non ci sarà collisione.

Il terzo motivo è un po' capzioso. Ogni volta che Plutone arriva al suo massimo avvicinamento al Sole, Nettuno si trova, considerando la sua posizione angolare sull'orbita, sempre a novanta gradi, rispetto alla posizione angolare di Plutone, o in anticipo o in ritardo. Questo fatto garantisce che, quando sembra che ci sia una "possibilità di collisione", Nettuno si troverà in una parte del cielo completamente differente... in effetti, Nettuno sarà in genere più distante da Plutone di quanto lo sia la Terra.

Ci sono altri pianeti al di là di Plutone?: Probabilmente no. Se ce fossero, essi sarebbero o molto piccoli, o molto lontani, o entrambe le cose.

Un pianeta più grande, oppure uno più vicino al Sole, sarebbe già stato trovato in due modi. Primo, avrebbe esercitato la sua forza di attrazione sugli altri pianeti del Sistema Solare. Si sarebbe visto che i pianeti non si muovevano come ci si sarebbe aspettato. In effetti, nel passato, furono riscontrate alcune anomalie nel moto di Urano, Nettuno e Plutone, per cui alcuni astronomi pensarono che queste anomalie potessero essere spiegate dalla presenza di un decimo pianeta (spesso chiamato "Pianeta X"). I dati, però, furono in seguito riesaminati, e le "anomalie" furono spiegate con altre cause, tra cui un errore nella valutazione della massa di Nettuno. Pertanto non sembra che ci possa essere laggiù un pianeta veramente grande.

Secondo, in tutto questo tempo lo si sarebbe già visto. Negli ultimi decenni è stata effettuata una grandissima quantità di ricerche astronomiche, per cercare oggetti come asteroidi e comete. Se ci fosse stato qualche oggetto grande o vicino, qualcuno, magari accidentalmente, lo avrebbe trovato.

Ci sono certamente degli oggetti ancora da scoprire, al di là di Plutone. E se ci si allontana abbastanza dal Sole, anche un oggetto grande potrebbe non essere stato ancora scoperto. Un tale oggetto sarebbe molto poco luminoso, non tanto perché lontano da noi, quanto perché lontano dal Sole.

Una sonda spaziale verso Plutone: Plutone è l'unico pianeta a non essere stato ancora visitato da una sonda spaziale. Abbiamo alcune immagini riprese dal Telescopio Spaziale Hubble, ma non si tratta di immagini molto nitide. C'è anche una tempistica interessante a proposito di Plutone: attualmente è appena passato per il punto più vicino al Sole, e c'è una sottile atmosfera. Tra qualche decennio, questa atmosfera si raffredderà al punto da solidificarsi.

Per questo motivo, è stato suggerito di inviare una sonda verso Plutone. La missione di avvicinamento a Plutone "Pluto-Kuiper Express" era stata prevista per il lancio nel 2003-2004, per arrivare a destinazione nel 2012-2018. Sembra un viaggio molto lento, ma Plutone è molto lontano; arrivare là in 11-14 anni non è facile. Se, però, la sonda potesse arrivare là per quella data, sarebbe probabilmente in grado di osservare l'atmosfera di Plutone, prima che si solidifichi completamente.

Purtroppo, questo progetto è stato sospeso, e non sembra che possa essere rimesso in carreggiata prima di diversi anni. Finché la sonda verrà inviata, l'atmosfera probabilmente sarà tutta solidificata. Vi è un sito Web istituito per cercare di convincere la NASA a inviare il "Pluto-Kuiper Express".