9/07/16

Che bel problema di meccanica celeste! **

In questi giorni si parla (abbastanza) di un pianeta che appartiene a un sistema triplo. I titoli si lanciano su situazioni da film di fantascienza e si pensa soltanto alla visione di tre albe e di tre tramonti e/o di un pianeta riscaldato da tre soli (non riporto le fonti, ma sono facili da recuperate). In realtà la situazione non è poi così strana e rappresenta un bellissimo problema dei tre corpi (e magari, in futuro anche dei quattro). Affrontiamolo, brevemente, sotto questo aspetto, ben più intrigante.

La faccio molto breve… è stato “visto” direttamente un pianeta gioviano a una grande distanza dalla sua stella, attraverso la strumentazione d’avanguardia inserita sul VLT dell’ESO. Il problema è che attorno alla stella rivolvono anche due stelle più piccole che  a loro volta girano rapidamente attorno al proprio baricentro. Le due stelline sono molto vicine tra loro (10 UA), mentre il pianeta dista ben 80 UA dalla sua stella più massiccia. La coppietta dista circa 300 UA da quest’ultima. La configurazione è quella della figura che segue.

A sinistra la stella più massiccia, poi il pianeta e, infine, a destra, la coppia estremamente vicina. Crediti: ESO/K. Wagner et al.
In alto la stella più massiccia, poi il pianeta e, infine, in basso, la coppia estremamente vicina. Fonte: ESO/K. Wagner et al.

Il problema meccanico è di estremo interesse, dato che il pianeta riesce ad arrivare a una distanza non certo trascurabile dalla coppia.

Purtroppo, per adesso, sappiamo ben poco sui periodi orbitali, ma possiamo già definire facilmente l’esercizio che conosciamo già abbastanza bene. Innanzitutto, in prima approssimazione, la coppia di stelline può essere considerata una sola con la massa totale posta nel baricentro del sistema. La faccenda diventa quasi ovvia. Consideriamo un sistema rotante con le due stelle (quella più grande e quella costruita sommando le due piccole) e ci troviamo nelle condizioni ideali per studiare i punti lagrangiani L1,L2 e L3 (vedi QUI). Inoltre, abbiamo un terzo corpo di massa trascurabile che “vive” all’interno di questo sistema. Si potrebbe anche vedere quanto essa dista da una di queste condizioni di equilibrio (sicuramente tanto), cosa non difficile da fare anche per noi (se conoscessimo meglio i parametri orbitali).

Il passo successivo, ben più impegnativo, sarebbe lo studio della stabilità dell’orbita del pianeta. Infine, si dovrebbero sdoppiare le due stelle vicine tra loro e verificare il tutto con un problema dei 4 corpi.  Un gioco esaltante di meccanica celeste.

Ricordiamo che il pianeta è molto giovane (circa 16 milioni di anni), ma avrebbe già dovuto subire le conseguenze di un sistema così complesso (ma non poi tanto se non guardiamo le cose solo come abitanti di un sistema planetario che ha una singola stella e che è quindi abbastanza particolare).

Ecco, secondo me questo è il modo più serio e utile per studiare la situazione, tralasciando o lasciando ai media pseudo-scientifici le informazioni sulle somiglianze con strani pianeti di Guerre Stellari, o sul fatto di avere più tramonti o albe o, anche, di essere riscaldati da una famigliola di stelle (attenzione che le distanze in gioco fanno di questi eventi cose molto poco affascinanti e appariscenti… pensiamo a Plutone che vede sorgere il Sole…).

No, molto meglio pensare a un bellissimo problema di meccanica celeste… e, se vi piace ragionare su questo tipo di problemi, QUI ne trovate un altro e QUI trovate un approfondimento sul problema dei due corpi

Articolo originale QUI

P.S.: so di non avere ancora parlato a dovere dei punti lagrangiani L4 e L5, così come delle linee equipotenziali del sistema rotante e dei lobi di Roche. Vi prometto che lo farò al mio ritorno... ECCO FATTO, promessa mantenuta!

 

2 commenti

  1. Tapro

    il primo link a problemi di meccanica celeste mi manda alla apple (http://www.apple.com/it/).

    ....c'è qualche relazione con la mela di Newton? ;-)

  2. Daniela

    Scusa Tapro, in realtà quel link deve aprire questo articolo, non so come la Apple sia riuscita ad intromettersi :-|

    Comunque la colpa è mia, farò correggere l'errore nel testo dell'articolo dal Prof. quando rientrerà dalla vacanza!

    Grazie per la segnalazione :-D

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