Una domanda che forse molti si fanno, ma che  probabilmente non hanno il coraggio di formulare. I bambini, invece, non si pongono problemi di questo tipo e possono far nascere ricerche non certo banali o inutili.

Prima di raccontarvi una specie di fiaba che sfocia in una ricerca scientifica, fatemi ripetere un concetto su cui ho spesso battuto e batterò fino a che avrò la forza di farlo: dovremmo insegnare la meccanica quantistica (nelle dovute forme) fin dalle scuole elementari. La ragione è molto semplice. Una mente ancora libera da preconcetti, teorie consolidate, idee impresse come atti di fede, ecc., ha sicuramente meno problemi ad accettare processi e conclusioni che vanno contro la “ragione comune”.

In altre parole, un bambino legge Alice nel Paese delle Meraviglie come un’avventura accettabile, mentre un adulto troppo “imparato” può considerarlo solo come una serie, magari simpatica, di assurdità. Ma, cosa ancora più importante, un bambino potrebbe anche esprimere un suo ragionamento, all’apparenza ingenuo e fantasioso, che potrebbe aprire qualche finestrella nelle menti più elevate e preparate.

Torniamo alla nostra fiaba… Un bimbo di quattro anni chiede al proprio papà: “Che bella la Luna… ma la Luna ha anche lei una sua luna?”. Normalmente la risposta sarebbe: “Boh… non so, forse sì o forse no…” e tutto finirebbe lì, con una piccola risata e una carezza. Ma, se il papà del bambino è un fisico e ha come amico un astrofisico specialista in dinamica planetaria, la faccenda può far nascere un percorso tutt’altro che banale, con risvolti non trascurabili sui meccanismi legati alla nascita dei pianeti e dei loro satelliti.

Dapprima sono solo  superficiali, ma poi i discorsi dei due scienziati diventano sempre più ossessivi e non fanno loro dormire sonni tranquilli. Quella domanda DEVE avere una risposta precisa e documentata. Perfino sul nome di questo ipotetico corpo celeste nascono lunghe discussioni: lunaluna (moonmoon)? miniluna (minimoon)? sottoluna (submoon), ma poi decidono giustamente che il nome è  di secondaria importanza (ne abbiamo già a iosa tra pianeti, pianeti nani, piccoli pianeti, ecc., ecc.). e si dedicano a un lavoro di dinamica planetaria non proprio banale. Non è tanto la gravità in se stessa che può porre dei limiti all’esistenza di una luna di una luna, quanto gli effetti mareali che diventerebbero veramente complessi.

Pensiamo solo ai satelliti lunari artificiali. Esistono, ce li abbiamo messi e quindi la risposta sembrerebbe un SI senza alcun dubbio. Ma, per quanto tempo sarebbero stabili? Per poco, troppo poco tempo… Se vogliamo scoprire una luna di una luna bisogna che le orbite siano veramente stabili su tempi dell’ordine dei milioni o ancora meglio dei miliardi di anni!

La domanda per un bambino è molto ovvia: le stelle hanno i pianeti, i pianeti (a volte anche quelli nani) hanno i satelliti e, allora, perché mai i satelliti non possono avere dei satelliti? Vai a spiegare al bimbo che esiste la marea e che calcolarla in un sistema multiplo è tutt’altro che facile…

Comunque sia, i nostri due fisici sono arrivati a conclusioni abbastanza precise. La risposta è SI, ma sotto particolari condizioni: il satellite deve stare su un’orbita molto larga rispetto al pianeta e deve avere una massa non trascurabile. In poche parole, la sottoluna dovrebbe risentire praticamente solo degli effetti mareali della sua luna, senza spinte aggiuntive dovute al pianeta. Le formule possono essere ricavate e applicate al nostro Sistema Solare. La conclusione, che viene considerata solo preliminare perché non tiene ancora in debito conto effetti secondari che potrebbero sommarsi su tempi lunghi, è che solo quattro lune potrebbero mantenere delle lune stabili: Callisto, Titano, Giapeto e … la LUNA.

Il fatto è che non esistono lune di lune nel nostro sistema planetario e questo fatto potrebbe diventare un vincolo importante per delineare i processi formativi dei sistemi satellitari. Tra parentesi i primi tre satelliti si dovrebbero essere formati da un disco protosatellitario (un mini sistema protoplanetario) attorno a Giove e a Saturno, mentre la Luna in modo completamente diverso, attraverso un macro impatto con un corpo delle dimensioni di Marte.

Un solo sistema planetario non fa primavera e chissà cosa capita nei nostri esofratelli. Ad esempio, la recente scoperta di una luna attorno al pianeta gioviano 1625b avrebbe le perfette dimensioni e distanza per accudire una sottoluna. Ma sperare di scoprirle con i mezzi attuali è ancora un sogno…

In ogni modo, Sean Raymond, uno dei due autori, mantiene un blog dove si possono trovare molti dettagli sul lavoro scientifico, insieme a un poema dedicato alle lune delle lune.

Voglio ricordare che la zona “abitabile” della luna della luna si rifà alla sfera di Hill (vedi QUI e QUI), ma si devono anche tenere in conto gli effetti mareali e, in questo contesto, ha molta importanza la sincronizzazione tra pianeta e luna principale… e tra luna e luna… Ricordiamo che la sfera di Hill della Luna è di circa 60 000 km. Se la sottoluna  uscisse da questa sfera diventerebbe satellite della Terra come la Luna stessa. Ma anche all'interno della sfera di Hill le forze mareali si fanno sentire. Un problema da bambini ma non per bambini...

Una piccola aggiunta personale… Se vostro figlio o nipote vi dovesse chiedere: “Papà/mamma/nonno/zia... può la luna di una luna avere una sua luna?”, fate finta di non avere sentito…

Articolo originale QUI