Pianeti nani: scienza e fatti sui mondi più piccoli del sistema solare

I pianeti nani sono mondi troppo piccoli per essere considerati pianeti a tutti gli effetti, ma troppo grandi per rientrare in categorie più piccole.

Negli ultimi anni, c'è stata molta confusione sul fatto che Plutone abbia perso il suo status di uno dei pianeti del sistema solare. Plutone non è più considerato il nono pianeta nella serie dei principali oggetti planetari, ma ora è solo uno dei tanti cosiddetti "pianeti nani". Il dibattito è ricominciato dopo che la missione New Horizons è passata da Plutone nel 2015, rivelando un mondo di sorprendente complessità geologica. A partire dal 2017, i delegati della missione stanno cercando di riavere lo stato di pianeta di Plutone.

Gli astronomi stimano che potrebbero esserci fino a 200 pianeti nani nel sistema solare e nella fascia di Kuiper. Ma le differenze tra pianeti e pianeti nani potrebbero non essere ovvie all'inizio.

Pianeti nani del sistema solare

L'Unione Astronomica Internazionale definisce un pianeta in orbita attorno al sole, ha una gravità sufficiente per portare la sua massa in una forma arrotondata (equilibrio idrostatico) e ha liberato la sua orbita da altri oggetti più piccoli. Quest'ultimo criterio è il punto in cui i pianeti ei pianeti nani differiscono. La gravità di un pianeta attrae o allontana i corpi più piccoli che altrimenti intersecherebbero la sua orbita; la gravità di un pianeta nano non è sufficiente perché ciò accada. [ Incontra i pianeti nani del sistema solare ]

Incontra i pianeti nani del nostro sistema solare, Plutone Eris, Haumea, Makemake e Cerere. (Credito immagine: Karl Tate, collaboratore di questo Web.com)

A partire dal 2014, l'IAU riconosce cinque pianeti nani denominati: Cerere, Plutone, Eris, Haumea e Makemake. Ma quelli non sono gli unici. Altri corpi del sistema solare che sono forse pianeti nani includono Sedna e Quaoar, piccoli mondi ben oltre l'orbita di Plutone, e 2012 VP113, un oggetto che si pensa abbia una delle orbite più distanti trovate oltre il confine noto del nostro sistema solare. L'oggetto DeeDee potrebbe anche essere un pianeta nano, secondo le osservazioni fatte nel 2017. Secondo la NASA, gli scienziati pensano che potrebbero esserci più di cento pianeti nani in attesa di essere scoperti.

Tuttavia, il dibattito sullo stato dei pianeti nani, in particolare Plutone, rimane un argomento caldo. La preoccupazione principale deriva dalla necessità che un pianeta ripulisca il suo vicinato locale.

"In nessun altro ramo della scienza ho familiarità con qualcosa di così assurdo", ha detto a This Web.com il ricercatore principale di New Horizons Alan Stern nel 2011. "Un fiume è un fiume, indipendentemente dal fatto che ci siano altri fiumi nelle vicinanze. Nella scienza, chiamiamo le cose come si basano sui loro attributi, non ciò a cui si trovano accanto".

Un pianeta nano è un'entità separata da un pianeta o semplicemente un'altra classificazione? La questione potrebbe non essere risolta nel prossimo futuro.

Il pianeta nano Cerere, anche il più grande asteroide del sistema solare, è visto qui in una vista straordinaria dal telescopio Hubble This Web. Nel marzo 2015, Dawn This Webcraft della NASA dovrebbe entrare in orbita attorno a Cerere per studiare l'oggetto come mai prima d'ora. (Credito immagine: NASA, ESA, J. Parker (Southwest Research Institute), L. McFadden (Università del Maryland))

Cerere

Cerere è il primo conosciuto e il più piccolo dell'attuale categoria di pianeti nani. L'astronomo siciliano Giuseppe Piazzi scoprì Cerere nel 1801 sulla base della previsione che il divario tra Marte e Giove conteneva un pianeta scomparso. Ha un diametro di sole 590 miglia (950 km) e ha una massa di appena lo 0,015 percento di quella della Terra.

Cerere, infatti, è così piccolo da essere classificato sia come pianeta nano che come asteroide, ed è spesso nominato nella letteratura scientifica come uno dei più grandi asteroidi del sistema solare. Sebbene costituisca circa un quarto della massa della cintura degli asteroidi, è ancora 14 meno massiccio di Plutone.

A differenza dei suoi vicini asteroidi, Cerere ha un corpo quasi rotondo. Il pianeta nano roccioso potrebbe avere ghiaccio d'acqua sotto la crosta. Nel 2014, Herschel This Web Observatory della European This Web Agency ha rilevato il vapore acqueo che fuoriesce da due regioni di Ceres.

La missione robotica Dawn della NASA è arrivata a Cerere nel 2015. La missione ha mostrato molte caratteristiche interessanti sulla sua superficie, che vanno da vari punti luminosi a una montagna alta 4 miglia (6,5 chilometri). (Un'altra missione, Herschel This Web Observatory della European This Web Agency, ha individuato prove di vapore acqueo nel 2014.)

Plutone

Plutone è il più noto dei pianeti nani. Dalla sua scoperta nel 1930 e fino al 2006, era stato classificato come il nono pianeta dal sole. L'orbita di Plutone era così irregolare, tuttavia, che a volte era più vicino al sole dell'ottavo pianeta, Nettuno. Nel 2006, con la scoperta di molti altri corpi rocciosi simili per dimensioni o più grandi di Plutone, l'IAU ha deciso di riclassificare Plutone come pianeta nano.

Questa è la vista più dettagliata fino ad oggi dell'intera superficie del pianeta nano Plutone, costruita da più fotografie NASA Hubble This Web Telescope scattate dal 2002 al 2003. (Credito immagine: NASA, ESA e M. Buie (Southwest Research Institute ))

Nonostante le sue piccole dimensioni, lo 0,2 per cento della massa della Terra e solo il 10 per cento della massa della luna terrestre, la gravità di Plutone è sufficiente per catturare cinque lune proprie. L'accoppiamento tra Plutone e la sua luna più grande, Caronte, è noto come un sistema binario, perché entrambi gli oggetti orbitano attorno a un punto centrale che non è all'interno della massa di Plutone.

La missione New Horizons della NASA ha sorvolato Plutone nel 2015 e ha rivelato una serie di sorprese. Ciò includeva zone prive di crateri (indicando che la superficie è relativamente giovane), montagne che sono probabilmente alte fino a 11.000 piedi (3.500 metri) e persino foschia sopra la superficie del pianeta nano.

Eris

Quando fu scoperto per la prima volta, si pensava che Eris fosse il più grande dei pianeti nani, con una massa del 27% più grande di quella di Plutone e un diametro compreso tra 2.300 e 2.400 km (da 2.300 a 2.400 km). È stata la scoperta di Eris a spingere l'IAU a riconsiderare la definizione di pianeta. Ulteriori osservazioni sono proseguite suggerendo che il pianeta nano è leggermente più piccolo di Plutone.

L'orbita di Eris è molto irregolare, incrocia quella di Plutone e quasi interseca l'orbita di Nettuno, ma è ancora più di tre volte più grande dell'orbita di Plutone. Ci vogliono 557 anni prima che Eris orbiti attorno al sole. Nel punto più lontano dal sole, un punto chiamato anche afelio, Eris e il suo satellite Dysmonia viaggiano ben oltre la fascia di Kuiper. La superficie di Eris è probabilmente ricca di azoto e metano, ma in uno strato sottile (1 millimetro) sulla superficie. Alcuni scienziati suggeriscono che la superficie sia l'atmosfera condensata di Eris, che si espande in gas quando il pianeta nano è più vicino al sole.

Una delle prime interpretazioni artistiche del pianeta nano Makemake oltre Plutone. (Credito immagine: NASA)

Haumea e Makemake

Haumea e Makemake sono i pianeti nani nominati più di recente nel sistema solare.

Haumea è unico per la sua forma ellissoidale, soddisfa solo di poco i criteri di equilibrio idrostatico per lo stato di pianeta nano. La forma allungata del pianeta nano è dovuta alla sua rapida rotazione, non alla mancanza di massa, che è circa un terzo di quella di Plutone. Il pianeta nano a forma di sigaro ruota sul proprio asse ogni quattro ore, probabilmente a causa di una collisione. Lo strano oggetto ospita anche una macchia rossa e uno strato di ghiaccio cristallino. Infine, Haumea è l'unico oggetto nella cintura di Kuiper oltre a Plutone noto per ospitare più di una luna.

Una luna è stata scoperta intorno a Makemake nel 2016, più di un decennio dopo la scoperta del pianeta nano stesso. Il suo diametro è noto per essere circa due terzi di quello di Plutone e la luna appena trovata consentirà di misurare la sua massa. Makemake è prezioso anche per la comunità astronomica, in quanto è un altro motivo per riconsiderare la definizione di pianeta. La sua massa e diametro paragonabili a Plutone gli avrebbero conferito lo status di pianeta se anche Plutone non fosse stato privato di quel titolo.

I pianeti nani come "plutoidi"

Plutone, Eris, Haumea e Makemake sono tutti conosciuti come "plutoidi", a differenza dell'asteroide planetoide nano Cerere. Un plutoide è un pianeta nano con un'orbita al di fuori di quella di Nettuno. I plutoidi sono talvolta indicati anche come "nani di ghiaccio" a causa delle loro dimensioni ridotte e delle basse temperature superficiali.

I pianeti esterni mostrano prove di interazione con i plutoidi. Tritone, la luna più grande di Nettuno, è probabilmente un plutoide catturato, ed è anche possibile che la strana inclinazione di Urano sul suo asse sia dovuta a una collisione con un plutoide. Analogamente ai pianeti nani, ci sono potenzialmente centinaia di oggetti plutoidi nel sistema solare che devono ancora ricevere uno status ufficiale.

Segnalazioni aggiuntive di Elizabeth Howell e Nola Taylor Redd, collaboratori di questo Web.com

Risorse addizionali

  • Indagine geologica degli Stati Uniti: pianeti nani e loro sistemi
  • La pagina dell'astronomo Mike Brown su Eris
  • IAU: Plutone e il paesaggio in via di sviluppo del nostro sistema solare
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