Xena, il "decimo pianeta" ha una luna!

L'eccezionale immagine della scoperta (Keck
Observatory)
La luna di Xena, 100 volte più debole del pianeta e in orbita attorno ad esso con una rivoluzione ogni due settimane terrestri, è stato scoperto il 10 settembre 2005 con il telescopio da 10 metri Keck II, presso il W.M. Keck Observatory alle Hawaii, da Michael E. Brown, professore di astronomia planetaria, e dai suoi colleghi al Caltech, al Keck Observatory, alla Yale University e al Gemini Observatory delle Hawaii. Un articolo sulla scoperta sarà pubblicato nelle Astrophysical Journal Letters il 3 ottobre prossimo. “Dal giorno in cui abbiamo scoperto Xena, il grande interrogativo è sempre stato se avesse o no una luna” ha detto Brown. “Che abbia una luna è di per sé elettrizzante, ed è qualcosa che quasi tutti i pianeti che si rispettino possiedono; quindi, è un’ottima cosa che anche questo ne abbia una”.
Brown stima che la luna, per il momento battezzata “Gabrielle” per restare nel tema della fiction televisiva – è almeno un decimo del diametro di Xena, che si ritiene sia di circa 2700 km (quello di Plutone è pari a 2274 km) e potrebbe pertanto essere di circa 250 km.
Per conoscere con maggior precisione le dimensioni di Gabrielle, i ricercatori hanno bisogno di conoscerne la composizione, che non è stata ancora determinata. Gran parte degli oggetti della fascia di [Edgeworth-]Kuiper, l’estesa regione di minipianeti che si estende dall’orbita di Nettuno fino ai distanti confini del sistema solare, sono composti per metà da roccia e per metà da ghiaccio d’acqua. Poiché oggetti del genere riflettono una quantità facilmente predicibile di luce solare, se ne può trarre una stima generale delle dimensioni di un oggetto con tale composizione. Oggetti molto ricchi in ghiaccio d’acqua, tuttavia, riflettono molta più luce e pertanto appaiono più luminosi –e quindi più grandi – di oggetti rocciosi con le stesse dimensioni.
Ulteriori osservazioni della luna di Xena, da compiere con il telescopio spaziale Hubble, pianificato per novembre e dicembre, permetteranno a Brown e colleghi di determinare con precisione l’orbita di Gabrielle attorno a Xena. Da quei dati saranno quindi in grado di calcolare la massa di Xena, applicando semplicemente una delle celebri leggi di Newton. “Combinando la distanza della luna dal pianeta e la velocità alla quale orbita intorno allo stesso, si ricava con precisione quale sia la massa del pianeta” spiega Brown. “Se il pianeta è molto massiccio, la luna orbiterà attrono ad esso molto velocemente; se ha meno massa, la luna viaggerà più lentamente. L’unico modo per misurare la massa di Xena è proprio questo: fortunatamente ha una luna”.
I ricercatori hanno scoperto Gabrielle usando il recente sistema di ottiche adattive con stella guida laser. Le ottiche adattive sono una tecnica che rimuove gli effetti della turbolenza atmosferica, creando immagini nitide come potrebbero essere quelle riprese al di fuori dell’atmosfera da telescopi spaziali. Il nuovo sistema con stella guida laser consente agli astronomi di creare una stella artificiale facendo rimbalzare un fascio laser su uno strato atmosferico a circa 120 km di altezza. Normalmente si usano stelle reali, sufficientemente luminose, vicino all’oggetto come punto di riferimento per le correzioni delle ottiche adattive . Poiché nei dintorni di apparenti di Xena non si trova nessuna stella luminosa, senza la tecnica laser l’osservazione ad alta risoluzione sarebbe risultata impossibile.
Con le ottiche adattive a stella guida laser, gli osservatori non soltanto ottengono una migliore risoluzione, ma la luce dagli oggetti lontani si concentra su un’area molto più piccola del campo, rendendo evidenti anche oggetti estremamente deboli” sottolinea Marcos van Dam, scienziato in ottiche adattive al Keck Observatory, e secondo autore del nuovo articolo.
Il nuovo sistema ha inoltre permesso lo scorso gennaio a Brown e colleghi di osservare una piccola luna in orbita attorno a 2003 EL61 (nome in codice Santa, ovvero “Babbo Natale”), un altro nuovo grande oggetto della fascia di Kuiper. Non è stata finora trovata invece alcuna luna attorno a 2005 FY9 (Easterbunny, “coniglio pasquale”), la terza dei tre grossi oggetti delle fascia di Kuiper recentemente scoperti dal team di astronomi con il telescopio Samuel Oschin da 48 pollici dell’osservatorio di Monte Palomar. Ma la presenza di lune intorno a tre dei quattro più grandi oggetti della fascia di Kuiper (Xena, Santa e Plutone) fa vacillare l’idea convenzionale su come i lontani mondi di questa regione del sistema solare acquisiscano satelliti.
In passato, infatti, gli astronomi ritenevano che gli oggetti della fascia di Kuiper catturassero le loro lune attraverso un processo detto di cattura gravitazionale, nel quale due oggetti in precedenza separati, si incontravano a una distanza ravvicinata intrappolandosi l’un l’altro in una sorta di abbraccio gravitazionale. Ciò era ritenuto plausibile per i piccoli “abitanti” della fascia di Kuiper ma non, in ogni caso, per Plutone. La massiccia e strettamente orbitante luna di Plutone, Caronte, fu espulsa dal pianeta miliardi di anni fa, dopo che si scontrò con un altro oggetto della fascia di Kuiper. Le lune di Xena e Santa sembrano avere spiegazione proprio in un origine del genere.
“Un tempo Plutone sembrava un caso anomalo, alla periferia del sistema solare” aggiunge Brown. “Ora vediamo che Xena, Plutone ed altri ancora, fanno parte di una diversa famiglia di grandi oggetti con caratteristiche, storie e perfino lune simili, che insieme ci insegneranno molto più circa il sistema solare di quanto potrebbe fare qualunque altro strano asteroide”.
preso da: unione astrofili italiani
Fonte: California Institute of Technology
Traduzione: Daniele Cossu
PRAGA - Sette scienziati, undici giorni di tempo, una decisione capace di
stravolgere cent'anni di storia dell'astronomia. L'attenzione degli studiosi di
tutto il mondo è concentrata a Praga, dove dal 14 agosto scorso è riunita
l'assemblea generale dell'Unione astronomica internazionale (Iau). Una sola
questione sul tavolo: cambiare o non cambiare la definizione "pianeta". Se
decidessero a favore, gli elementi del sistema solare diventerebbero 12, non più
nove.
Tre nuove rotte attorno al Sole: "Cerere", l'asteroide tra Marte e Giove
scoperto nel 1801, "Caronte", uno dei tre satelliti naturali di Plutone, e "2003
UB313" oggetto al di là dell'orbita di Nettuno, più grande di Plutone cui non è
ancora stato dato nome definitivo anche a causa della diatriba sorta
sull'eventualità o meno di considerarlo un pianeta o farlo invece rientrare in
altre categorie.
A fine mese, si chiuderà forse una querelle di vecchia data, sviluppatasi di
pari passo con l'evoluzione della ricerca spaziale e delle tecnologie
d'osservazione dell'universo. Il vecchio termine pianeta, derivazione del greco,
scelto per indicare un oggetto che si muove nello spazio rispettando uno schema
fisso, non sembra andare più bene. Più di una volta gli astronomi si sono
trovati davanti l'impossibilità di definire nuovi oggetti secondo vecchie
classificazioni.
La base scientifica su cui verrà a determinarsi questa ridefinizione di
"pianeta" terrà conto di due elementi specifici: l'oggetto dovrà essere in
orbita intorno a una stella, ma non potrà essere da solo una stella, dovrà avere
massa sufficiente perché la propria gravità ne determini un forma quasi sferica.
"La scienza moderna - spiega il presidente di IAU Ron Ekers - fornisce
conoscenze ben più approfondite della sola determinazione di un'orbita attorno
al Sole. Le scoperte recenti hanno messo in dubbio tanta parte del vocabolario
attuale aprendo la ricerca a nuova definizione di "pianeta".
L'Unione astronomica internazionale, che si occupa della nomenclatura planetaria
e stellare dal 1919, riunisce attorno a sè astronomi di tutto il mondo. Il
cosidetto "Comitato per la definizione di pianeta" (PDC), attivo da circa due
anni, è nato per volere del Comitato esecutivo condotto da Ekers ed è formato da
sette persone, legate al mondo dello spazio per competanze scientifiche o
storiche: Richard Binzel, docente di geologia, scienza atmosferica e planetaria
al MIT, Andre Brahic, professore a Universite Denis Diderot e direttore dei
laboratori Gamma-gravitation,
Owen Gingerich, professore di astronomia e di storia della scienza al centro
Harvard-Smithsonian, lo storico Dava Sobel, Junichi Watanabe, direttore della
Outreach Division di NAOJ, Iwan Williams, esperto delle dinamiche e proprietà
fisiche degli oggetti del sistema solare e Catherine Cesarsky, direttore
generale dell'Eso.
Se la risoluzione proposta venisse accettata, i dodici pianeti nel nostro
Sistema solare diventerebbero quindi Mercurio, Venere, Terra, Marte, Cerere,
Giove, Saturno, Urano, Nettuno, Plutone, Caronte e 2003 UB313 ma secondo la "watchlist"
della Iau, la lista degli avvistamenti e delle scoperte, in futuro molti altri
elementi stellari potrebbero rientrare nella nuova definizione di "pianeta".
Attualmente infatti la lista d'attesa dell'Unione astronomica conta circa una
dozzina di nuovi candidati.
Il progetto di risoluzione di IAU dovrebbe inoltre portare ad una chiara
definizione dei "pluton", elementi spaziali distinti dai pianeti classici perché
risiedono in orbite ben più lontane dal Sole, lungo percorsi più inclinati
rispetto ai pianeti classici e lontano da essere perfettamente circolari. Tutte
caratteristiche che stanno interessando gli scienziati non soltanto dal punto di
vista terminologico ma storico, suggeriscono infatti nuove teorie sull'origine
dei pianeti.
(16 agosto 2006)
PRAGA - Plutone retrocede, diventa
"pianeta nano" e va nella stessa
categoria di Cerere, Caronte e 2003
UB313 (Xena): grandi asteroidi
"promossi" nei giorni scorsi. Il sistema
solare secondo gli astronomi della Iau
(Unione astronomica internazionale)
riuniti in questi giorni a Praga è ora
formato da otto pianeti "classici":
Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove,
Saturno, Urano e Nettuno in ordine di
distanza dal Sole. Poi ci sono i 4
"nani". Come spiega Gianna Cauzzi da
Praga "la proposta di includere Cerere,
Xena e Caronte tra i pianeti era stata
presentata (e non decisa) la scorsa
settimana, ma non ha trovato supporto,
anche in virtù del fatto che grazie a
nuovi strumenti e tecnologie,
probabilmente in pochi anni ci ritroveremo con dozzine di nuovi corpi
celesti di questo tipo". Plutone
Il declassamento di Plutone è stato
dettato dalle sue dimensioni troppo
piccole (il suo diametro medio è di
circa 2306 chilometri). I miglioramenti
nelle osservazioni spaziali stanno
permettendo infatti agli scienziati di
scoprire l'esistenza di molti altri
corpi celesti della grandezza simile a
quella dell'ex pianeta e da qui
l'esigenza di introdurre la categoria
dei "pianeti nani".
Scoperto nel 1930 e battezzato in onore
della divinità romana dell'oltretomba,
Plutone è il pianeta più distante dal
sole e l'unico a non essere mai stato
visitato da una sonda. Molte misurazioni
sono quindi approssimative e non
confermate. La sua debole atmosfera è
composta prevalentemente da metano
gassoso, argon, azoto, monossido di
carbonio e ossigeno.
La sua superficie, composta da ghiaccio
d'acqua e di metano, non è uniforme,
come dimostrano le sensibili variazioni
di albedo (la quantità di luce riflessa
indietro) riscontrabili da Terra nel
corso della sua rotazione.
Da tempo la natura di Plutone era al
centro del dibattito astrofisico. Una
parte di scienziati ipotizza infatti che
possa essere un grosso asteroide della
fascia di Kuiper, intuizione rafforzata
quando è stato scoperto un asteroide
appartenente a questa fascia con un
diametro di ben 1000 km, circa la metà
di Plutone. Prima del declassamento
Plutone oltre a essere classificato come
pianeta era anche considerato il
maggiore dei corpi della fascia di
Kuiper.
(24 agosto 2006)