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Una breve storia della caccia al pianeta X

Quando un gruppo di astronomi in Svezia pensò di aver trovato un nuovo oggetto nelle zone più remote del sistema solare, furono cautamente eccitati. Piuttosto che aspettare di affrontare il lungo processo di pubblicazione scientifica, hanno rapidamente pubblicato i loro risultati online, invitando altri astronomi a ricontrollare il loro lavoro.

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Il motivo del ronzio? Il team pensa di aver trovato un nuovo corpo relativamente grande nel territorio di Plutone, qualcosa che potrebbe anche essere simile al tanto ricercato "Pianeta X".

Ma non eccitarti troppo, fan del pianeta. Il team svedese ha esaudito il suo desiderio e altri astronomi hanno reagito quasi immediatamente al documento online con risultati in gran parte scettici.

"La cosa triste è che questo è un campo di indagine legittimo", afferma Mike Brown, un astronomo del California Institute of Technology che ha scoperto oggetti oltre l'orbita di Nettuno. "Poi arriva un documento come questo e la gente pensa che sia pazzo."

La caccia ai pianeti nascosti nel sistema solare ha una lunga storia e non è priva delle sue storie di successo. Basato sulle strane perturbazioni dell'orbita di Urano, l'astronomo francese Urbain LeVerrier scoprì Nettuno nel 1846, portando a otto il numero di pianeti conosciuti. E quando Nettuno mostrò anche irregolarità nella sua orbita che non potevano essere spiegate, gli scienziati iniziarono a cercare un nono pianeta.

L'astronomo americano Percival Lowell iniziò a cercare questo misterioso Pianeta X nel 1906, dando il via a una ricerca che durò a lungo dopo la sua morte. Alla fine, Clyde Tombaugh trovò un oggetto vicino alla posizione prevista del Pianeta X nel 1930, che alcuni scienziati inizialmente pensavano potesse essere massiccio come la Terra.

Tuttavia, ulteriori osservazioni hanno mostrato che l'oggetto, ora chiamato Plutone, non era abbastanza pesante da influenzare l'orbita di Nettuno. E quando la missione di Voyager 2 ottenne migliori stime della massa di Nettuno nel 1989, divenne chiaro che il Pianeta X non era comunque necessario.

Altre squadre pensavano che ci potesse essere un mondo nascosto ancora più vicino a casa. Nel sistema solare interno, le perturbazioni nell'orbita di Mercurio hanno portato alla speculazione su un pianeta più vicino al sole, soprannominato Vulcano. La teoria della relatività generale di Albert Einstein ha effettivamente ucciso quell'idea, tuttavia, mostrando che la stranezza orbitale di Mercurio potrebbe essere spiegata dalla curvatura dello spazio-tempo vicino alla stella massiccia.

Gran parte della speculazione sui mondi giganti oltre Nettuno si è insinuata nel regno della pseudoscienza, come il pianeta del giorno del giudizio Nibiru, che è stato proposto dall'autore Zaccaria Sitchin come una spiegazione per la formazione della Terra e della cintura di asteroidi, nonché un'origine per la mitologia babilonese.

Tuttavia, sono in corso legittime cacce per oggetti simili a pianeti oltre Nettuno che sono almeno più grandi di Plutone. Eris, che la Brown di Caltech ha scoperto nel 2005, è un po 'più piccola ma più massiccia di Plutone. E un altro pianeta nano chiamato 2012 VP113, ritenuto largo circa 280 miglia, potrebbe essere l'oggetto più distante del suo genere conosciuto: il più vicino che arriva al sole è di circa 7, 2 miliardi di miglia.

Nel loro studio, Wouter Vlemmings della Chalmers University e i suoi colleghi delineano le osservazioni di un oggetto che si muove contro le stelle di sfondo, che hanno raccolto usando l'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) in Cile. Hanno chiamato il potenziale nuovo mondo Gna, dopo una rapida divinità nordica che porta messaggi per Frigg, la dea della saggezza.

gna-detection1.jpg I due rilevamenti ALMA di Gna catturati il ​​20 marzo 2014 (a sinistra) e il 14 aprile 2014. (Vlemmings et al, arxiv.org)

La stima più bassa per le sue dimensioni la collocherebbe tra le 136 e le 546 miglia, supponendo che si trovi tra 1, 1 e 2, 3 miliardi di miglia dal sole. È nella gamma più alta di mondi nella cintura di Kuiper, un campo di corpi ghiacciati che si estende verso l'esterno dall'orbita di Nettuno e comprende Plutone e la maggior parte degli altri pianeti nani riconosciuti.

Il team afferma che c'è una piccola possibilità che Gna possa essere ancora più grande: "Considerate al valore nominale, le nostre osservazioni non possono escludere un grande corpo fino a 4.000 [unità astronomiche] che non è legato", afferma Vlemmings. Un'unità astronomica è approssimativamente la distanza dalla Terra al sole e 4.000 volte che è 371 miliardi di miglia. In effetti, Gna potrebbe essere un grande pianeta canaglia che non è legato gravitazionalmente al nostro sistema solare.

Ma il team di Vlemmings ha attirato un po 'd'ira da altri astronomi che cercano tali mondi.

"Gli autori avrebbero dovuto chiedere privatamente ad altri astronomi con altre pertinenti competenze ... prima di rendere pubblici i loro risultati e fare affermazioni audaci", afferma Eric Mamajek, professore associato di fisica e astronomia all'Università di Rochester. "La mia scommessa è che si tratta di fonti di sfondo variabili, non di nulla nel sistema solare."

Una delle maggiori obiezioni alle osservazioni di Vlemmings sono le probabilità di vedere qualsiasi cosa dato che ALMA ha un campo visivo molto piccolo. Guardare solo una piccola macchia di cielo significa che non c'è molta possibilità di captare i molteplici punti di luce che segnalano un oggetto in movimento. Per vedere qualcosa, Vlemmings avrebbe dovuto essere straordinariamente fortunato, dice Brown.

Un altro problema è il numero di punti dati del team di Vlemmings. Lo studio afferma che l'oggetto è stato visto due volte, il 20 marzo e il 14 aprile 2014. Collegando i punti, i ricercatori hanno stimato la velocità e la distanza dell'oggetto. Ma Scott S. Sheppard, un astronomo della Carnegie Institution che ha anche scoperto corpi distanti del sistema solare, afferma che due posizioni non sono sufficienti.

"Puoi tracciare una linea attraverso due punti", dice. "Se ne avessero tre, potrei dire che è interessante." Anche in questo caso, l'onere della prova sarebbe elevato. Sheppard non è estraneo alla speculazione su oggetti enormi al di là di Nettuno: ha fatto alcune stime basate su perturbazioni delle orbite dei pianeti nani. Tuttavia, non ha mai abbandonato l'idea di uno esplicitamente.

Sia Brown che Sheppard hanno notato che ci sono già rilievi del cielo alla ricerca di questo tipo di oggetto, e nulla di più di circa 130 miglia di distanza alla loro distanza sarebbe stato visto ormai, forse anche da un telescopio amatoriale di fascia alta .

C'è anche il problema delle dimensioni. Brown dice che anche a 100 miglia di diametro, Gna sarebbe uno dei più grandi oggetti visti in quella parte del sistema solare esterno. Quasi tutta la cintura di Kuiper e gli oggetti trans-nettuniani trovati finora sono più piccoli di così.

Da parte sua, Vlemmings afferma di accogliere con favore le critiche. "Il documento è stato caricato su arxiv appositamente per sollecitare commenti da altri astronomi prima della possibile pubblicazione", afferma. "Questo principalmente perché tutte le opzioni a cui potremmo pensare sono molto improbabili e a giudicare quanto sia improbabile sia difficile. Qui è dove speravamo che altri astronomi potessero dare un feedback."

In tal senso, gli sforzi di Vlemmings sono un successo, anche se l'oggetto risulta essere un colpo di fortuna nei dati. "Per il resto", dice, "preferisco lasciare la speculazione a dopo che il documento sarà accettato dalla peer review, se ciò accade. Forse ingenuamente non mi aspettavo che venisse raccolto così ampiamente al di fuori della comunità astronomica, ma da ora saprò meglio ".

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