01/10/20

Esiste anche un eclittica "vuota" **

Parliamoci chiaro: il Sole non ha scelto il piano in cui far ruotare i propri pianeti in modo del tutto arbitrario, ma ha dovuto sicuramente sottostare alle regole della città in cui è ospitato. Le comete di lungo periodo ci mostrano che sono ammesse due possibilità.

Sicuramente il disco protoplanetario della nube originaria da cui si è formato il Sole non aveva scritto il proprio destino, ma si è dovuto allineare con quanto gli veniva "consigliato" dall'intera galassia, ossia dalla sua gravità. Anche la nostra Via Lattea ha un suo piano favorito in cui esibire la sua magnifica spirale e anch'esso è in qualche modo legato alla gravità dell'intero gruppo o ammasso di cui fa parte. Insomma, nel Cosmo esistono regole di "buon vicinato" e chi vuole romperle viene "ricondotto alla ragione" con metodi pacifici, ma inflessibili.

E così, in un modo o nell'altro, il Sistema Solare ha avuto il piano dell'eclittica, il piano in cui più o meno si sono formati i pianeti maggiori. Qualcuno ha fatto qualche piccolo strappo alla regola per violente discussioni tra loro, ma già Laplace aveva chiaramente individuato questo piano. Stiamo attenti che dire unico piano non vuole dire che gli oggetti si trovino sempre sullo stesso piano immutabile. Sappiamo infatti che esistono dei moti di precessione, gentili scambi di "spinte"  tra pianeti e soprattutto tra pianeti e piccoli corpi.

Ad esempio, pur restando nello stesso piano "spaziale" il perielio continua a girare e questo moto periodico fa in fretta a distribuire i frammenti di una famiglia asteroidale su orbite che sembrano apparentemente del tutto scollegate. E invece, non è vero, dato che il semiasse, l'inclinazione orbitale e l'eccentricità rimangono le stesse. Inoltre vi è anche il moto di rotazione di tutto il piano orbitale che rimane lo stesso ma gira intorno a un asse medio. Stiamo, ovviamente, parlando della precessione della linea dei nodi, ossia della intersezione tra piano dell'eclittica (quello della Terra) e piani dei pianeti che sono estremamente simili ma non proprio identici.

Questi movimenti hanno nelle comete e negli asteroidi degli innumerevoli esempi da potere studiare in dettaglio. Non per niente gli asteroidi sono stati fino agli anni '70 del secolo scorso considerati solo punti utili per i più complicati meccanismi della meccanica celeste. Le comete, inoltre, sono quelle che si spingono più lontane dal Sole e sono le prime a risentire degli effetti di ciò che capita al di fuori della nostra famigliola planetaria. Il loro moto, all'interno della nube di Oort, è chiaramente sconvolto dal passaggio di qualche stella vicina che le dà il via per la magnifica avventura verso il Sole. Tutte cose ben note.

Tuttavia, dobbiamo pensare che arrivare vicino al Sole, per un oggetto piccolo come una cometa, vuol dire subire piccoli "scherzi" più o meno "pesanti" da parte dei pianeti. In poche parole, le orbite possono anche essere ruotate, ossia il piano su cui si muovono può subire una rotazione, ma ciò non vuol dire che la linea che congiunge perielio con afelio sia variata di molto.

Prendiamo un ellisse e fissiamo la linea che contiene i due fuochi. Possiamo tranquillamente farla ruotare attorno a questa linea e vedremo che perielio e afelio rimangono quelli che sono. In altre parole, il piano che conta è quello che contiene l'afelio (è quello che meglio individua la direzione). Bene, si pensava che questo piano fosse sempre molto simile al piano planetario, ossia più o meno quello dell'eclittica. Per notare meglio la differenza, fissiamo un solo fuoco (il Sole) e poi facciamo muovere la nostra ellisse. Adesso sì che possiamo individuare molti piani del tutto scollegati tra loro: il movimento di un piano con un solo punto fisso è ben diverso dal movimento di un piano attorno a una retta fissa.

In alto, la linea che congiunge perielio e afelio rimane inalterata, ma ruota l'intera ellisse attorno a lei. In basso, il perielio rimane praticamente lo stesso, ma gli afeli sono in direzioni del tutto diverse. In entrambi i casi le comete sembrano arrivare da qualsiasi direzione.

Ho usato un linguaggio molto semplificato, ma spero sufficiente a dare un'idea del concetto di base, anche se la faccenda è un po' più complicata.

Riassumendo, le comete pur arrivando da qualsiasi direzione, ossia con una qualsiasi inclinazione, hanno avuto orbite di partenza, ossia afeli, molto vicine tra loro. Questa sembrava la regola dei viaggi verso il Sole, a parte gli scherzi successivi dovuti a passaggi troppo ravvicinati con i più buontemponi tra i pianeti (che sono anche i più grandi).

Oggi, invece, un  ricercatore giapponese, munito di grande pazienza, perseveranza, ma anche di idee ben chiare, si è messo a ricostruire le orbita delle comete di lungo periodo e attraverso le osservazioni e i programmi di calcolo orbitale (cosa non certo banale) si è accorto che gli afeli si distribuivano anche su un piano diverso. Un piano che lui ha chiamato "eclittica vuota", dato che ha in qualche modo la stessa validità del piano dell'eclittica, ma non è abitato dai pianeti maggiori e nemmeno dagli asteroidi. Questo secondo piano che permette la caduta verso il Sole è legato all'ambiente circostante, ossia all'azione gravitazionale e mareale dell'intera galassia e dalla posizione del suo disco rispetto al piano orbitale dei nostri pianeti. Che vi sia questa stretta collegamento si nota in modo molto immediato dal fatto che l'eclittica è inclinata di circa 60° rispetto al piano galattico, mentre l'eclittica "vuota" è inclinata dello stesso angolo ma in direzione opposta.

La distribuzione dell'angolo di inclinazione dei piani orbitali cometari rispetto al piano galattico: si notano bene i due picchi attorno a 60° e -60°. Fonte: Arika Higuchi, Astron. J. 160, 3. 2020.

In sintesi: oggetti cometari che sono probabilmente arrivati fino agli estremi del Sistema Solare, formando poi quella nube con orbite praticamente circolari, hanno seguito facilmente orbite puramente ellittiche (erano mattoni facenti parte del disco protoplanetario che era uno e uno solo), ma se vogliono tornare indietro possono seguire due tipi di orbite che stanno su piani simmetrici rispetto al piano galattico. Le solite magie della Meccanica Celeste...

Eh sì, cari amici... possiamo pure vivere in apparente solitudine, ma certe regole "superiori" vanno, comunque, rispettate.

Articolo originale QUI

P.S.: Vedremo tra poco come anche il clima terrestre abbia probabilmente dovuto acconsentire di buon grado a fenomeni del tutto estranei alla nostra piccola famigliola di pianeti accuditi dalla premurosa mamma Sole.

 

QUI potete ammirare la "nostra" bellissima cometa Neowise e, se volete scoprire come mai non è (per fortuna!) caduta nel Sole, la spiegazione la trovate QUI

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