Oltre il gigante gassoso Nettuno si trova una regione di spazio piena di corpi ghiacciati. Conosciuta come la fascia di Kuiper, questa distesa fredda contiene trilioni di oggetti — resti del primo sistema solare.
Nel 1943, l’astronomo Kenneth Edgeworth suggerì che comete e corpi più grandi potessero esistere oltre Nettuno. E nel 1951, l’astronomo Gerard Kuiper predisse l’esistenza di una cintura di oggetti ghiacciati all’estremità del sistema solare., Oggi, gli anelli predetti dalla coppia sono conosciuti come la Fascia di Kuiper o la fascia di Edgeworth-Kuiper.
Nonostante le sue enormi dimensioni, la Fascia di Kuiper non fu scoperta fino al 1992 dagli astronomi Dave Jewitt e Jane Luu. Secondo la NASA, la coppia aveva “scansionato ostinatamente i cieli alla ricerca di oggetti oscuri oltre Nettuno” dal 1987. Hanno soprannominato il primo oggetto che hanno individuato “Smiley”, ma è stato successivamente catalogato come ” 1992 QB1.”
Da allora, gli astronomi hanno scoperto diversi oggetti intriganti della Fascia di Kuiper e potenziali pianeti all’interno della regione., La missione New Horizons della NASA continua a scoprire pianeti e oggetti precedentemente nascosti, aiutando gli scienziati a saperne di più su questa reliquia del sistema solare unica.
Formazione della fascia di Kuiper
Quando si formò il sistema solare, gran parte del gas, della polvere e delle rocce si riunirono per formare il sole e i pianeti. I pianeti hanno poi spazzato la maggior parte dei detriti rimanenti nel sole o fuori dal sistema solare., Ma gli oggetti ai margini del sistema solare erano abbastanza lontani da evitare i rimorchiatori gravitazionali dei pianeti molto più grandi come Giove, e così riuscirono a rimanere al loro posto mentre lentamente orbitavano intorno al sole. La Fascia di Kuiper e la sua connazionale, la Nube di Oort più distante e sferica, contengono i resti rimasti dall’inizio del sistema solare e possono fornire preziose informazioni sulla sua nascita.
Secondo il modello Nice — uno dei modelli proposti di formazione del sistema solare— la fascia di Kuiper potrebbe essersi formata più vicino al sole, vicino a dove ora orbita Nettuno., In questo modello, i pianeti si sono impegnati in una danza elaborata, con Nettuno e Urano che cambiano posto e si spostano verso l’esterno, lontano dal sole. Mentre i pianeti si allontanavano dal sole, la loro gravità potrebbe aver portato con sé molti degli oggetti della Fascia di Kuiper, pascolando i piccoli oggetti avanti mentre i giganti di ghiaccio migravano. Di conseguenza, molti degli oggetti della fascia di Kuiper sono stati spostati dalla regione in cui sono stati creati nella parte più fredda del sistema solare.
La sezione più affollata della fascia di Kuiper è compresa tra 42 e 48 volte la distanza della Terra dal sole., L’orbita degli oggetti in questa regione rimane stabile per la maggior parte, anche se alcuni oggetti occasionalmente hanno leggermente cambiato rotta quando si avvicinano troppo a Nettuno.
Gli scienziati stimano che migliaia di corpi di oltre 100 km (62 miglia) di diametro viaggiano intorno al sole all’interno di questa fascia, insieme a trilioni di oggetti più piccoli, molti dei quali sono comete di breve periodo. La regione contiene anche diversi pianeti nani-mondi rotondi troppo grandi per essere considerati asteroidi ma troppo piccoli per qualificarsi come un pianeta.,
Kuiper Belt objects
Plutone è stato il primo vero oggetto Kuiper Belt (KBO) ad essere visto, anche se gli scienziati al momento non lo riconoscevano come tale fino a quando altri KBO sono stati scoperti., Una volta che Jewitt e Luu scoprirono la fascia di Kuiper, gli astronomi videro presto che la regione al di là di Nettuno era piena di rocce ghiacciate e piccoli mondi.
Sedna, un KBO che è circa tre quarti delle dimensioni di Plutone, è stato scoperto nel 2004. È così lontano dal sole che ci vogliono circa 10.500 anni per fare una singola orbita. Sedna è larga circa 1.100 miglia (1.770 km) e circonda il sole in un’orbita eccentrica che varia tra 8 miliardi di miglia (12,9 miliardi di km) e 84 miliardi di miglia (135 miliardi di km).,
“Il sole appare così piccolo da quella distanza che potresti bloccarlo completamente con la testa di uno spillo”, ha detto Mike Brown, un astronomo del California Institute of Technology che ha scoperto questo e molti altri oggetti della fascia di Kuiper.
Nel luglio 2005, gli astronomi hanno scoperto Eris, un KBO che è leggermente più piccolo di Plutone. Eris orbita attorno al sole circa una volta ogni 580 anni, viaggiando quasi 100 volte più lontano dal sole di quanto non faccia la Terra., La sua scoperta ha rivelato ad alcuni astronomi il problema di classificare Plutone come un pianeta su larga scala. Secondo la definizione dell’Unione Astronomica Internazionale (IAU) del 2006, un pianeta deve essere abbastanza grande da liberare il suo quartiere dai detriti. Plutone ed Eris, circondati dalla fascia di Kuiper, avevano chiaramente fallito nel farlo. Di conseguenza, nel 2006, Plutone, Eris e il più grande asteroide, Cerere, sono stati riclassificati dalla IAU come pianeti nani. Altri due pianeti nani, Haumea e Makemake, sono stati scoperti nella fascia di Kuiper nel 2008.
Gli astronomi stanno ora riconsiderando lo status di Haumea come pianeta nano., Nel 2017, quando l’oggetto passò tra la Terra e una stella luminosa, gli scienziati si resero conto che era più allungato che rotondo. La rotondità è uno dei criteri di un pianeta nano, secondo la definizione della IAU. Forma allungata di Haumea potrebbe essere il risultato della sua rapida rotazione; un giorno sull ” oggetto dura solo circa quattro ore.
“Non so se questo cambierà la definizione”, ha detto Santos Sanz, astronomo dell’Instituto de Astrofísica de Andalucía di Granada, in Spagna Space.com. ” Penso probabilmente sì, ma probabilmente ci vorrà del tempo.,”
Pianeta Nove
Pianeta Nove è un ipotetico mondo pensato per orbitare intorno al sole ad una distanza che è circa 600 volte più lontano dal sole rispetto all’orbita della Terra, e circa 20 volte più lontano rispetto all’orbita di Nettuno. (L’orbita di Nettuno è 2,7 miliardi di miglia dal sole nel suo punto più vicino.)
Gli scienziati non hanno effettivamente visto Planet Nine. La sua esistenza è stata dedotta dagli effetti gravitazionali osservati su altri oggetti nella fascia di Kuiper., Gli scienziati Mike Brown e Konstantin Batygin del California Institute of Technology di Pasadena hanno descritto le prove per Planet Nine in uno studio pubblicato sull’Astronomical Journal nel 2016.
Se c’è un altro mondo là fuori, gli astronomi Scott Sheppard, della Carnegie Institution for Science di Washington, DC, e Chadwick Trujillo, della Northern Arizona University, probabilmente lo troveranno presto., La coppia ha trascorso gli ultimi sei anni a lavorare sulla più profonda indagine di oggetti deboli ai margini del sistema solare, dopo aver proposto l’esistenza del Pianeta X, un piccolo pianeta nano oltre Plutone, nel 2014.
Finora, Sheppard e Trujillo hanno trovato 62 oggetti distanti, che costituiscono circa l ‘ 80 per cento di tutti quelli ai margini del sistema. L’anno scorso, i due hanno scoperto il pianeta nano 2015 TG387, soprannominato “il Goblin”, e il più lontano KBO mai riportato, 2018 VG18, soprannominato “FarOut.,”A febbraio 2019, Sheppard ha annunciato ufficiosamente la scoperta di un oggetto ancora più distante, informalmente noto come “FarFarOut.”
“Questi oggetti distanti sono come briciole di pane che ci portano al Pianeta X”, ha detto Sheppard in una dichiarazione. “Più di loro possiamo trovare, meglio possiamo capire il sistema solare esterno e il possibile pianeta che pensiamo stia plasmando le loro orbite — una scoperta che ridefinirebbe la nostra conoscenza dell’evoluzione del sistema solare.,”
Una visita da New Horizons
A causa delle loro piccole dimensioni e della loro posizione lontana, gli oggetti della Fascia di Kuiper sono una sfida da individuare dalla Terra. Le misurazioni a infrarossi dal telescopio spaziale Spitzer della NASA hanno contribuito a inchiodare le dimensioni per gli oggetti più grandi.
Al fine di intravedere meglio questi avanzi remoti dalla nascita del sistema solare, la NASA ha lanciato la missione New Horizons. Il veicolo spaziale ha raggiunto Plutone nel 2015 e ha continuato con l’obiettivo di esaminare più KBO. Il gen., 1, 2019 New Horizons ha volato con l’oggetto della fascia di Kuiper chiamato 2014 MU69.
Le prime immagini scattate di MU69 suggerivano una configurazione simile a un pupazzo di neve, con due palle rotonde incollate insieme. Queste immagini sembravano confermare l’idea di accrescimento di ciottoli — una teoria della formazione planetaria che suggerisce piccoli corpi rocciosi e ghiacciati nel sistema solare sono lentamente tirati insieme dalla gravità.
Tuttavia, le immagini rilasciate un mese dopo il flyby suggerivano che la coppia fosse più piatta di quanto si pensasse inizialmente, più simile a due hamburger di hamburger che a palle di neve. La loro formazione rimane un mistero.,
“Le nuove immagini stanno creando enigmi scientifici su come un tale oggetto potrebbe anche essere formato”, Alan Stern, il ricercatore principale di New Horizons, ha detto in una dichiarazione. “Non abbiamo mai visto qualcosa di simile in orbita attorno al sole.”
MU69 potrebbe non essere l’ultimo oggetto visitato da New Horizons. Il team ha già detto che il veicolo spaziale ha abbastanza carburante per volare da un altro KBO. La NASA avrebbe bisogno di approvare una missione estesa, ma visitare un altro oggetto aiuterebbe gli scienziati a ottenere una comprensione più ampia della fascia di Kuiper.