16/07/15

Una nuova fontana della giovinezza? Plutone e Caronte ce la sveleranno *

Montagne di ghiaccio giovanissime su Plutone e un satellite che mostra un vestito decisamente “nuovo”, sono le prime notizie “scientifiche” che ci giungono da New Horizons. Finalmente! Sembra proprio che il team della missione sia composto da persone serie (come quelle di una volta) e che, al di là dei messaggi mediatici che cercherebbero di rendere l’ex pianeta un oggetto ricco solo di frasi fatte, di quiz domenicali e di parole inconcludenti, sono state prontissime a illustrare le VERE informazioni. Mi sono tolto un grosso peso dallo stomaco…

Le montagne di ghiaccio altre 3500 metriche caratterizzano una piccola zona di Plutone, vicina al "cuore" mediatico. Notiamo la superficie liscia e priva di crateri che contrasta nettamente con la zona montuosa
Le montagne di ghiaccio altre 3500 metriche caratterizzano una piccola zona di Plutone, vicina al "cuore" mediatico. Notiamo la superficie liscia e priva di crateri che contrasta nettamente con la zona montuosa. Fonte: NASA-JHUAPL-SwRI

Devo ammettere che c’ero rimasto un po’ male, leggendo le prime notizie su Plutone. Temevo che, ancora una volta, si volessero privilegiare le immagini con il “cuore” e le tante frasi enfatiche su un corpo che aveva una storia tutta americana. E, invece, Alan Stern e il suo gruppo mi hanno fatto tonare indietro nel tempo. Appena disponibili, ecco che le immagini e i dati spettroscopici sono stati pubblicati, insieme alle prime ipotesi interpretative. Immediatamente, diventano ancora più interessanti le differenze con Tritone (prima o poi se ne parlerà a lungo, ne sono sicuro…).

Alan Stern, uno scienziato che conosco bene e che ha dato contributi importantissimi alla fisica dei pianeti. Non per niente, è stato un suo “vecchio” lavoro che ha permesso di dare l’ultima definizione di pianeta, accettata dall'Unione Astronomica Internazionale. Proprio lui aveva evidenziato il processo di “pulizia orbitale” come meccanismo fondamentale. Il meccanismo che Plutone non era riuscito a compiere e che lo inseriva tra i pianeti nani. Purtroppo, o per fortuna, proprio Stern era stato messo a capo della missione diretta al pianeta degradato e che si trovava improvvisamente in rotta verso un qualcosa mediaticamente meno importante di quanto si sperasse. Possiamo capire il suo umore: essere colui che aveva dato il via alla smitizzazione del nono pianeta e, nel contempo, dover dirigere una missione che appariva altrettanto sminuita.

Tuttavia, Stern è uno scienziato vero e sapeva che i corpi celesti non si misurano solo secondo le dimensioni e le classificazioni più o meno fittizie. Plutone era comunque un grande KBO e conoscerlo voleva comunque dire conoscere e comprendere una parte essenziale del Sistema Solare. Ora può finalmente essere contento e libero di fornire dati scientifici che dimostrano come ogni oggetto dell’Universo sia uno scrigno ricco di tesori. Una certa stampa si dirigerà sempre vero il “cuore”, ma le informazioni scientifiche seguono la loro giusta strada e il loro giusto tempismo. Sono proprio felice!

Veniamo a noi e a Plutone. Si poteva già dire, dalle prime immagini, che la sua superficie doveva aver subito processi geologici importanti, come dimostrato da zone poverissime di crateri da impatto e dall’apparenza molto “liscia”. E’ bastata un’immagine ad alta risoluzione per darne conferma definitva: montagne ghiacciate alte fino a 3500 metri che non sembrano essere più vecchie di  cento milioni di anni. Montagne composte essenzialmente di ghiaccio d’acqua, dato che gli altri materiali come il metano non sono abbastanza “duri” da potersi innalzare fino a tali livelli. Il ghiaccio d’acqua, invece, a queste temperature, si comporta esattamente come solida roccia.

Una vera inezia temporale che ci fa comprendere che il corpo celeste deve probabilmente essere ancora attivo. Qualcosa di molto simile a ciò che capita su Tritone e su Encelado, su Io ed Europa (oltre Titano, ovviamente).

Qui, però, siamo ben più lontani dal Sole e molti parametri sono diversi. Ve n’è uno, soprattutto, veramente importante: Plutone NON è un satellite di un pianeta gigante e il riscaldamento del suo interno non può essere dovuto ai soliti effetti mareali legati più o meno alle risonanze. Sono necessari altri processi, tenendo conto che il decadimento radioattivo non può sicuramente essere l’unica causa, date le ridotte dimensioni. Forse (ma è idea solo mia, per adesso) la sua luna gigantesca così vicina potrebbe giocare un ruolo decisivo. Non ci resta che aspettare le nuove analisi dei dati e le nuove immagini. Plutone e Caronte potrebbero essere davvero straordinari a causa del loro abbraccio così stretto. Possiamo, però, essere ottimisti: siamo caduti in buone mani e le informazioni saranno sicuramente tempestive come ai tempi dei Voyager. Che bello!

Caronte non è da meno. Tutta la sua superficie sembra recente, come dimostrato dalla scarsità di crateri. Anche la composizione chimica sembra differire da quella del fratello maggiore: acqua piuttosto che metano e monossido di carbonio. Una differenza che potrebbe farci capire la diversa evoluzione geologica. Ricordiamoci che Caronte subisce pesantemente la gravità del compagno.

Caronte è un oggetto decisamente giovane. Molto interessante è la zona scura dovuta, probabilmente, a depositi di ghiaccio diverso o di polvere scura. Un tesoro da scoprire! Fonte: NASA-JHU APL-SwRI
Caronte è un oggetto decisamente giovane. Molto interessante è la zona scura dovuta, probabilmente, a depositi di ghiaccio diverso o di polvere scura. Un tesoro da scoprire! Fonte: NASA-JHU APL-SwRI

La storia si fa proprio interessante. Per non parlare delle fratture gigantesche che caratterizzano Caronte (di lunghezza pari a circa 1000 km, un’enormità per un corpo così piccolo). Tra queste, un canyon che potrebbe sprofondare per 8 chilometri! In qualche modo potrebbe ricordare la superficie martoriata e sconvolta di Miranda.

Anche Idra si è fatto vedere come satellite estremamente irregolare, con dimensioni di 43 x 33 km. Ricoperto di ghiaccio d’acqua, potrebbe avere una riflettività intermedia tra quella di Plutone e quella di Caronte.

La forma molto irregolare di Idra. Fonte: NASA-JHU APL-SwRI
La forma molto irregolare di Idra. Fonte: NASA-JHU APL-SwRI

Ci torneremo sopra assai spesso: siamo solo all’inizio e la fiducia, questa volta, non manca. Che bello essere smentito così!

18 commenti

  1. Daniela

    Buongiorno Prof. e bentornato!
    Mi togli una curiosità, per favore: quale tecnica ci consente di datare le montagne di ghiaccio di Plutone?
    E poi una considerazione, scusami se è banale... più si esplora l'Universo, più ci si rende conto di quanto l'acqua sia diffusa! E pensare che, quando studiavo geografia astronomica al liceo (anni '80), sembrava un'eresia pensare che esistesse acqua al di fuori del pianeta Terra!!

  2. cara Dany,
    grazie innanzitutto...
    datare qualcosa non è certo facile a distanza. Vi possono essere analisi spettrali su particolari componenti e mille altre diavolerie... tuttavia, in questo caso, penso che si siano basati solo sul numero di crateri presenti. Minore è il loro numero e minore è l'età, utilizzando schemi basati sulla probabilità d'impatto nelle varie zone. Di più non viene detto, ma spero che presto saranno più particolareggiati. Lo stile è quello giusto e spero che mantengano le premesse.

  3. Michael

    Sfrutto questo messaggio, Enzo, per chiederti quanto nella tua esperienza il mensile Focus possa essere affidabile per queste notizie.
    Sono rimasto abbastanza shockato quando ho letto riportate le motivazioni per le quali Plutone è stato declassato:
    "1. orbita irregolare: nel 1979 Plutone attraversò l'orbita di Nettuno;
    2. dimensioni minuscole (la Luna ha cinque volte più massa di Plutone; le lune Ganimede, Titano, Callisto, Europa e Io sono tutte più grandi di Plutone);
    3. un satellite - Caronte - di dimensioni eccezionali. Pensate che il centro del sistema Polutone-Caronte non è al centro dell'ex pianeta, ma nello spazio fra i due;
    4. e il fatto che gli unici oggetti del sistema solare le cui orbite intersecano quelle dei pianeti sono gli asteroidi, le comete e.... Plutone."
    8-O

  4. caro Michael,
    hai pienamente ragione o ogni affermazione necessità ben più chiarezza di quanto sia data...

    1) Assolutamente no. L'orbita eccentrica non ha nessun peso. E nemmeno il fatto che attraversi l'orbita di Nettuno. Anzi, sembrerebbe che sia Nettuno che dovrebbe essere declassato, dato che non ha pulito bene la sua orbita, avendo un oggetto come Plutone che può colpirlo. In realtà, esiste una risonanza di moto orbitale che vieta i passaggi ravvicinati e quindi Nettuno ha eliminato tutti i possibili rischi. Qualcosa di simile a quanto succede tra Giove e i troiani. Anche loro non sono stati eliminati "fisicamente", ma non possono assolutamente impattare Giove per via della risonanza 1:1.
    2) Dimensioni minuscole un paio di ... ciufoli! Un oggetto, per essere considerato pianeta, deve essere dominato dalla gravità e assumere la forma corrispondente. Ciò è ottenuto da tutti i corpi più grandi di qualche centinaio di chilometri (in media). Ad esempio, Cerere e Vesta potrebbero esserlo. Non lo sono perché non hanno pulito la loro orbita...
    Pulire la propria orbita vuol dire non avere più oggetti in grado di impattarlo (a parte quelli casuali come asteroidi o comete vaganti...).
    3) Non bisogna comunque essere satelliti di qualche pianeta... ma nel caso di Plutone-Caronte si potrebbe benissimo considerare pianeta la coppia, indipendentemente da dove cade il baricentro. Sempre che la coppia abbia pulito la sua orbita, ma loro non l'hanno fatto.
    4) Ciò potrebbe anche essere vero, ma con le prerogative dette precedentemente. Nettuno interseca l'orbita di dei Plutini, ma ha innescato meccanismi di sicurezza dinamici. Asteroidi e comete di un certo tipo, invece, possono colpire qualsiasi cosa...
    In altre parole, Plutone, così come fa Nettuno, potrebbe anche permettersi di attraversare l'orbita di Nettuno e restare pianeta (nessun rischio di impatto), ma è declassato per la mancata pulizia orbitale ottenuta nella fascia di Kuiper.

    Da qualche parte avevo descritto nei particolari la definizione di pianeta, forse su astronomia.com... Se la trovo la pubblico di nuovo...

  5. Daniela

    A proposito dei motivi del declassamento di Plutone, il TG1 (edizione di prima serata di lunedì 13) si è distinto in... pressapochismo!
    Cito testualmente "Plutone è stato declassato a pianeta nano per l'ORBITA STRANA e ALTRI DETTAGLI".
    Credo che un giornalista stipendiato dai contribuenti abbia l'obbligo professionale ed etico di dire qualcosa di diverso, che anche un bambino sarebbe capace di trovare con Google!

  6. fantastico quel "altri dettagli"... :twisted:

  7. Michael

    Sul fatto che un telegiornale sia pressapochista ormai non mi stupisce più, è la norma.
    Ma Focus si vende come mensile scientifico!!!

  8. Paolo

    Caro Enzo, ieri seri avevo visto sul sito della NASA l'immagine delle montagne di ghiaccio di Plutone e sono davvero rimasto a bocca aperta. 8-O

    Volevo porre una domanda: Plutone (ma anche Caronte) sembra povero di crateri d'impatto e nel medesimo tempo insieme al suo compagno Caronte non hanno pulito la loro orbita...

    Sembrerebbero due fenomeni legati fra loro, che pongono diverse domande su come e dove (posizione) è nata questa strana coppia, come si sono accresciuti i due dischi protonanoplanetari e come a un certo punto si sono messi a digiuno snobbando altri impatti. :?:

    Paolo

  9. davide1334

    bentornato enzo. questo passaggio ravvicinato sembra più interessante di quel che si pensava: dalle informazioni che emergeranno si potrà fare luce anche sull'interno
    dei due oggetti? visto che non vi sono forze mareali importanti, è da escludere "liquidità" al loro interno?

  10. caro Paolo,
    il fatto di avere pochi crateri da impatto indica che quelli sicuramente presenti sono stati cancellati dal ringiovanimento della superficie attraverso eruzioni "acquose" e altri fenomeni geologici. Dire pianeta giovane vuol dire proprio questo, ossia geologicamente attivo. Callisto è pieno di crateri, mentre Europa ne ha pochissimi, eppure subiscono lo stesso numero di impatti, ma la seconda li ha cancellati velocemente in tempi relativamente recenti. Il vero problema è capire come si riesca a mantenere questa attività facilmente ancora in azione, dato che è difficile far restare caldo l'interno senza effetti mareali dovuti a un pianeta gigante vicino. Posso solo pensare a un'azione reciproca tra Plutone e Caronte...

  11. Caro Davide,
    sicuramente si riuscirà a stimare perfettamente la densità (cosa già possibile per la presenza di un satellite così grande) dal volume e dalla massa. La densità ci dirà molto sul loro interno che dovrebbe avere zone liquide e calde, dato il ringiovanimento superficiale recente. A cosa sia dovuto, rimane il vero mistero... :?:

  12. Mio

    Io invece ho letto che in realtà Nettuno e Plutone non rischiano MAI di impattare a causa delle loro orbite. E' vero?

  13. Giorgia Hofer

    E' incredibile, sembra così strano che corpi celesti così distanti dal Sole presentino ua superficie così giovane... Mamma mia chissà quante novità in futuro...

  14. caro Mio,
    ma è proprio quello che ho detto e ripetuto varie volte... una risonanza di moto orbitale vieta qualsiasi scontro tra i due, altrimenti anche Nettuno potrebbe essere declassato... La stessa cosa non vale per altri KBO che possono impattare Plutone e non Nettuno.

    cara Gio,
    in realtà hai proprio ragione. Sembra che andando più lontani i pianeti acquistino capacità eccezionali di ringiovanimento continuo: Tritone, Plutone, Caronte e chissà gli altri KBO... Si crede di sapere e poi ci si accorge di non sapere ancora niente... E' il bello del Cosmo!

  15. gioyhofer

    Ma quindi Enzo, se tra qualche centinaia/milione di anni Plutone sarà riuscito a pulire la sua orbita potrebbe essere considerato nuovamente un pianeta (beato chi ci sará per vederlo :) )? Oppure è troppo piccolo per riuscirci per itempi di vita del Sistema Solare?

  16. peppe

    Enzo sarà una domanda stupida da completo ignorante in materia. diciamo che un dubbio veramente banale ma quando vengono.... :mrgreen:
    il baricentro del sistema plutone - caronte cade al di fuori del pianeta nano?
    e se è cosi, l'orbita intorno al sole la descrive il baricentro del sistema o plutone stesso?

  17. cara Gio,
    certe cose si fanno subito... se non ci si riesce c'è poco da fare. Plutone, come i suoi fratelli più o meno grandi, continueranno a poter subire scontri reciprochi e nessuna risonanza potrà evitarli. E' un problema essenzialmente di massa rapportata all'estensione della zona che la contiene.

    caro Peppe,
    è ovviamente il baricentro che percorre l'orbita attorno al Sole, ma esso si "trascina" dietro i due oggetti che continuano a giragli attorno. Immagina due belle sinusoidi che descrivono un'ellisse molto ampia.

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