venerdì 11 maggio 2012

Plutone. L’ex pianeta del sistema solare

Plutone, il cui nome scientifico è 134.340 Plutone, è il secondo e più grande pianeta nano noto nel sistema solare (dopo Eris) e il decimo corpo astronomico più grande osservato direttamente in orbita attorno al sole. Originariamente classificato come il nono pianeta dal Sole, Plutone è stato declassato come pianeta nano avendo scoperto che si tratta in realtà di uno dei diversi corpi di grandi dimensioni all’interno della fascia di Kuiper.

Percival Lowell, che sebbene non vi riuscì, è considerato lo scopritore morale di Plutone

Percival Lowell, che sebbene non vi riuscì, è considerato lo scopritore morale di Plutone

La scoperta – Nel 1840, con la meccanica newtoniana, Urbain Le Verrier aveva previsto la posizione della allora sconosciuto pianeta Nettuno dopo aver analizzato le perturbazioni nell’orbita di Urano. Le successive osservazioni di Nettuno nel fine del 19esimo secolo hanno indotto gli astronomi a ipotizzare che l’orbita di Urano venisse disturbata da un altro pianeta oltre Nettuno. Nel 1906, Percival Lowell, un ricco bostoniano che aveva fondato il Lowell Observatory di Flagstaff, in Arizona nel 1894, ha avviato un ampio progetto in cerca di un possibile nono pianeta, che ha definito “Pianeta X”. Lowell, il 19 marzo 1915, catturò nel suo osservatorio due deboli immagini di Plutone, ma non lo riconobbe, e morì di lì a poco.

A causa di una decennale battaglia legale con Constance Lowell, la vedova di Percival, per via dell’eredità, la ricerca del Pianeta X non riprese fino al 1929, quando il suo direttore, Vesto Melvin Slipher, ebbe il compito di individuare il pianeta, riuscendo dove Lowell aveva fallito. Il 18 febbraio 1930, dopo quasi un anno di ricerca, Slipher scoprì un possibile oggetto in movimento su lastre fotografiche scattate il 23 gennaio e il 29 gennaio di quell’anno. Dopo una serie di fotografie che confermavano l’esistenza del corpo celeste la scoperta ha fatto notizia in tutto il mondo. Il nome Plutone è stato proposto da Venetia Burney (1918-2009), una bambina di undici anni, studentessa a Oxford, in Inghilterra. Venetia era interessata alla mitologia classica, così come all’astronomia, e ideò il nome riferendolo al dio dell’oltretomba, appropriato per un mondo così presumibilmente buio e freddo. L’oggetto è stato ufficialmente nominato il 24 marzo 1930.

La formazione di Plutone – L’origine di Plutone ha a lungo perplesso gli astronomi. Una ipotesi iniziale era che Plutone fosse una luna di Nettuno sfuggita, messa fuori dalla sua orbita per colpa di Tritone. La riconsiderazione di Plutone nel Sistema Solare ha iniziato a manifestarsi solo nel 1992, quando gli astronomi cominciarono a trovare piccoli oggetti ghiacciati oltre Nettuno, che erano simili a Plutone, non solo nell’ orbita, ma anche per dimensioni e composizione. Questa popolazione di oggetti si crede sia la fonte di molte comete di breve periodo. Gli astronomi credono ora che Plutone sia il più grande membro della fascia di Kuiper, un anello stabile di oggetti che si trovano tra 30 e 50 UA dal sole. Come altri oggetti della fascia di Kuiper, Plutone condivide diverse caratteristiche con le comete, fra cui temperatura e composizione.

L'immagine più verosimile di Plutone

L'immagine più verosimile di Plutone

Come altri membri della fascia di Kuiper, Plutone è considerato un pianeta residuo; un componente del disco protoplanetario originale intorno al Sole che non è riuscito a fondersi pienamente in un vero e proprio pianeta. La maggior parte degli astronomi concordano sul fatto che Plutone debba la sua attuale posizione ad una migrazione improvvisa subita da Nettuno nella formazione del Sistema Solare.

Orbita e rotazione – Il periodo orbitale di Plutone è 248 anni terrestri. Le sue caratteristiche orbitali sono sostanzialmente diverse da quelle dei pianeti, che seguono orbite quasi circolari attorno al Sole nei pressi di un piano di riferimento piatto chiamato l’eclittica. Al contrario, l’orbita di Plutone è fortemente inclinata rispetto all’eclittica (oltre il 17 °) e altamente eccentrica (ellittica). Questa eccentricità significa che per una parte del tempo l’orbita di Plutone si trova più vicina al Sole di Nettuno. Nel lungo periodo l’orbita di Plutone è piuttosto caotica come confermato da simulazioni al computer che possono essere utilizzate per prevedere la sua posizione per diversi milioni di anni (sia in avanti che indietro nel tempo).

Nonostante l’orbita di Plutone sembri attraversare quel di Nettuno, i due oggetti non possono entrare in collisione in quanto le due orbite non si intersecano: quando Plutone si avvicina al Sole, e quindi è più vicino all’orbita di Nettuno, questo passa ad una inclinazione superiore a quella di Nettuno, evitando una collisione. In diverse decine di milioni di anni, inoltre, nessun oggetto è riuscito ad alterare o condizionare il movimento dei due pianeti in modo tale da porli in rischio di incontrarsi. Il periodo di rotazione di Plutone, ovvero la durata del suo giorno, è pari a 6,39 giorni terrestri. Come Urano, Plutone ruota sdraiato sul suo “lato” orbitale, con una inclinazione assiale di 120 °, e così la sua variazione stagionale è estrema. Ai suoi solstizi, un quarto della sua superficie è alla luce del giorno permanente, mentre un altro quarto è costantemente al buio.

Il suolo di Plutone – Le prime mappe di Plutone, realizzate alla fine del 1980, sono state create dalle osservazioni sui cambiamenti di luminosità in occasione delle eclissi della sua più grande luna, Caronte. Le mappe aggiornate sono state prodotte a partire da immagini dal Telescopio Spaziale Hubble (HST), che offre la più alta risoluzione attualmente disponibile, e mostrano dettagli molto più precisi che hanno identificato regioni polari e grandi macchie luminose. Queste mappe rivelano che la superficie di Plutone è molto varia, con grandi cambiamenti sia in luminosità che in colore. Il colore del suolo varia tra il carbone nero, arancio scuro e il bianco.

Una immagine realistica del suolo di Plutone

Una immagine realistica del suolo di Plutone

La superficie di Plutone è cambiata tra il 1994 e il 2002-3: la regione polare settentrionale si è illuminata e il Sud del pianeta si è oscurato in modo che i ghiacci lì presenti sono complessivamente aumentati tra il 2000 e il 2002. Questi rapidi cambiamenti sono probabilmente correlati alla condensa stagionale e alla sublimazione di porzioni di atmosfera di Plutone, amplificate dalla estrema inclinazione assiale di Plutone e da una alta eccentricità orbitale. L’analisi spettroscopica della superficie Plutone rivela che è composto per più del 98% da ghiaccio e azoto, con tracce di metano e monossido di carbonio. La faccia di Plutone orientata verso Caronte contiene ghiaccio più metano, mentre la faccia opposta contiene più azoto e monossido che ghiaccio.

Atmosfera – L’atmosfera di Plutone è costituita da un sottile strato di azoto, metano e gas di monossido di carbonio, derivati dai ghiacci di queste sostanze sulla sua superficie. L’orbita allungata di Plutone ha un effetto importante sulla sua atmosfera: come Plutone si allontana dal Sole, la sua atmosfera dovrebbe gradualmente congelare, e cadere a terra sotto forma di ghiaccio. Quando Plutone è più vicino al Sole, la temperatura aumenta e la superficie di Plutone si fa più solida, visto che i ghiacci sublimano in gas. Gli scienziati hanno recentemente scoperto che la temperatura di Plutone è di circa -230 ° C. La presenza di metano, un potente gas serra, crea però nell’atmosfera di Plutone una inversione di temperatura, con temperature medie di gradi vicini allo zero appena sopra la superficie.


La classificazione – Plutone è stato sempre un elemento controverso. I più vecchi libri di scuola e di astronomia lo classificavano a tutti gli effetti come pianeta, l’ultimo, del sistema solare. Infine il 24 agosto 2006 l’Unione Astronomica Internazionale ha votato e con una buona maggioranza lo ha declassato al rango di pianeta nano, togliendolo dalla notazione di appartenente al sistema solare. Esistono però alcuni astronomi che continuano a vedere in Plutone un pianeta vero e proprio, sebbene le sue caratteristiche lo facciano molto assomigliare alle comete. Le discussioni sono tuttora in corso.

Fonte: expoitalyonline.it

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