Astronomia

Qual è la storia esatta di Giove e della nostra terra, non diventando una super-terra?

Qual è la storia esatta di Giove e della nostra terra, non diventando una super-terra?

Ho guardato i documentari Cosmos di Neil DeGrass Tyson e quelli di Brian Cox, e in un episodio (non ricordo da quale serie) c'è qualcosa sulla creazione dei pianeti rocciosi nel nostro sistema solare che non mi ricordo capire. Vorrei prima chiarire cosa ho capito dalla spiegazione:

All'inizio del nostro sistema solare, c'erano molti gas e polvere, in tutto il sistema solare. Alcuni di questi si unirono in pianeti, che divennero sempre più grandi attirando più gas e polvere. (Questo è stato anche quello che ho imparato da bambino)

Tuttavia, quando si osservano gli esopianeti, sembrano esserci alcune "super terre": pianeti rocciosi, essendo molto più grandi dei pianeti rocciosi del nostro sistema solare. Ciò ha creato la domanda sul perché i pianeti rocciosi nel nostro sistema solare hanno smesso di crescere, e quindi si è formata una teoria che coinvolge Giove: Apparentemente, Giove, essendo un grande gigante gassoso, si è mosso a spirale verso il Sole ed essendo così pesante, Giove ha funzionato come un aspirapolvere, aspirando i gas e la polvere tra i pianeti rocciosi, e in questo modo arrestando la crescita dei pianeti rocciosi.
Il movimento a spirale di Giove è stato interrotto, grazie alla formazione di Saturno: quel grande pianeta ha tirato indietro Giove da un'ulteriore spirale verso il sole, e così i pianeti del sistema solare hanno ottenuto, più o meno, la loro dimensione attuale.

Quando l'ho sentito per la prima volta, ho pensato "Ok, questa è una teoria interessante", ma poi, mi sono ricordato di qualcosa dei miei anni all'università:
Durante i miei studi (ho studiato matematica e fisica matematica), abbiamo dimostrato che la gravità, causata da una sfera con una massa, è esattamente la stessa della gravità, causata da un singolo punto con la stessa massa.

Questo mi dà la seguente idea (sulla creazione di Saturno e il suo impatto su Giove): prima c'era un anello di gas, che galleggiava fuori dall'orbita di Giove. Quindi, parte di quel gas si unì e formò Saturno. La massa dell'anello e del pianeta risultante è la stessa.
Quindi, la gravità, causata da quell'anello di gas, e la gravità, causata da Saturno come pianeta coalizzato, dovrebbero essere uguali. Quindi questo non potrebbe aver avuto alcun impatto sul movimento di Giove, quindi la spiegazione dei nostri pianeti rocciosi, non trasformandosi in super-terre a causa di Giove, che si muove a spirale verso di loro e viene fermato dalla creazione di Saturno, è sbagliata!

Ci sono tre possibili soluzioni a questo:

  1. O la teoria è davvero sbagliata, ma sarei davvero sorpreso che io, da ragazzo semplice, riesca a trovare un errore in una teoria ufficiale così semplice.
  2. O mi sono perso qualcosa nella spiegazione. In tal caso, qualcuno può dirmi qual è la spiegazione corretta?
  3. O il mio ragionamento è sbagliato: infatti una sfera e un punto con la stessa massa hanno un identico impatto gravitazionale, ma la mia estrapolazione verso un anello di gas e un pianeta coalizzato è errata. In tal caso, qualcuno può indicare il difetto nel mio ragionamento?

Grazie mille per aver letto e risposto (mi rendo conto che è lungo).


Il tuo ragionamento è sbagliato: non puoi estrapolare dall'esterno di una sfera di materia all'interno di un anello o di un guscio di materia. L'attrazione gravitazionale di un anello uniforme di materia è 0 all'interno di quell'anello.

Vedi l'articolo di Wikipedia per maggiori dettagli su quel teorema.

Quindi avere un disco di materia intorno a te non è la stessa cosa che avere una sfera di materia accanto a te.


Giove potrebbe aver distrutto i primi pianeti del sistema solare

Sta diventando sempre più ovvio che il nostro Sistema Solare, con la sua collezione interna di piccoli pianeti rocciosi e una regione esterna colpita da pianeti gassosi, è piuttosto raro. Secondo un nuovo straordinario studio, la ragione potrebbe avere a che fare con Giove e un antico viaggio migratorio che ha dato il via alla distruzione dei primi pianeti del nostro sistema solare.

Immagine in alto: una rappresentazione artistica di Kepler 62f, una cosiddetta super-Terra. Secondo una nuova teoria, il nostro sole potrebbe aver ospitato un tempo pianeti come questi. (Credito: NASA Ames/JPL-Caltech.)

Il nostro sistema solare è atipico in quanto manca di pianeti che orbitano vicino al Sole a parte piccoli frammenti di detriti, non c'è nulla di sostanziale all'interno dell'orbita di Mercurio.

La modalità predefinita dei sistemi stellari, per così dire, tende a coinvolgere la formazione di pianeti con periodi orbitali stretti (<100 giorni) e masse molto maggiori di quelle della Terra. Quindi non solo il nostro sistema solare presenta una configurazione planetaria insolita, ma manca anche un sacco di massa.

Distribuzione orbitale dei pianeti extrasolari subgioviani. Batygin e Laughlin, 2015/PNAS.

Secondo l'astronomo del Caltech Konstantin Batygin e l'astronomo della UC Santa Cruz Greg Laughlin, è possibile che il nostro primo sistema solare contenesse effettivamente questa massa, forse sotto forma di planetesimi o forse anche come un insieme di super-Terre.

Indipendentemente da ciò, è successo loro qualcosa. E quel qualcosa era Giove.

Lo scenario Grand Tack

Poco dopo la sua formazione, si teorizza che Giove sia migrato verso l'interno da una distanza di 5 AU (dove 1 AU = distanza media della Terra dal Sole) a una distanza di

1,5 AU prima di invertire la direzione e stabilirsi nella sua attuale posizione orbitale. Questo viaggio, avvenuto miliardi di anni fa, ha dato il via a una catena di eventi che hanno causato la rottura e la caduta nel Sole della prima generazione di pianeti interni. Inoltre, questo processo ha posto le basi per la formazione di pianeti terrestri di piccola massa, come la Terra.

La ragione dell'improvviso cambiamento nella direzione di Giove ha a che fare con un processo chiamato blocco risonante. Ciò accade quando gli effetti gravitazionali di due pianeti in migrazione convergente portano a un'inversione di direzione. Nel caso del nostro Sistema Solare, il secondo oggetto era - avete indovinato - Saturno.

Una rappresentazione di un'epoca all'inizio della storia del sistema solare, quando Giove fece una grande migrazione verso l'interno. Mentre si muoveva verso l'interno, Giove (bianco) raccolse elementi costitutivi planetari primitivi, o planetesimi, e li spinse in orbite eccentriche (turchesi) che si sovrapponevano alla parte imperturbabile del disco planetario (giallo), innescando una cascata di collisioni che avrebbe ha introdotto nel sole tutti i pianeti interni. (Didascalia e credito immagine: K.Batygin/Caltech/Kimm Fesenmaier.)

Nel 2001, i ricercatori della Queen Mary University di Londra hanno proposto uno scenario in cui un Giove appena formato ha eliminato una lacuna nel disco protoplanetario. Poi, quando il Sole ha attirato il gas del disco verso l'interno, anche Giove ha cominciato a spostarsi verso l'interno. Gli astronomi lo paragonano a un nastro trasportatore. Come notato in una versione di Caltech:

"Giove avrebbe continuato su quella cintura, finendo per essere scaricato sul sole se non fosse stato per Saturno", spiega Batygin. Saturno si è formato dopo Giove, ma è stato attirato verso il sole a un ritmo più veloce, permettendogli di raggiungere. Una volta che i due enormi pianeti si sono avvicinati abbastanza, si sono bloccati in un tipo speciale di relazione chiamata risonanza orbitale, in cui i loro periodi orbitali erano razionali, cioè esprimibili come rapporto di numeri interi. In una risonanza orbitale 2:1, ad esempio, Saturno completerebbe due orbite attorno al sole nello stesso tempo impiegato da Giove per fare una singola orbita. In tale relazione, i due corpi inizierebbero a esercitare un'influenza gravitazionale l'uno sull'altro.

Ma fu allora che si scatenò l'inferno nel sistema solare interno.

Annientamento interiore

Secondo le simulazioni di Batygin e Laughlin, Giove avrebbe lanciato tutti i planetesimi che ha incontrato nelle risonanze orbitali. Avvicinandosi al sole, le loro orbite sarebbero diventate più ellittiche. Viaggiando in queste nuove orbite allungate, questi oggetti - alcuni dei quali misurano fino a 100 km di larghezza - hanno attraversato regioni del disco precedentemente imperturbate. Ciò ha facilitato una cascata di collisioni tra i detriti. I calcoli mostrano che, durante questa fase, ogni planetisimo avrebbe colpito un altro oggetto almeno una volta ogni 200 anni, facendolo a pezzi e gettandolo nel sole a una velocità crescente.

In modo affascinante, i ricercatori hanno eseguito un'altra simulazione che coinvolge una popolazione di super-Terre nel sistema solare interno (sei per l'esattezza, a la Keplero-11). I loro modelli mostrano che queste super-Terre, che collettivamente contenevano una massa combinata 40 volte quella della Terra, sarebbero state guidate verso il sole da uno sciame di planetismi in decomposizione per un periodo di - prendi questo - di soli 20.000 anni.

"È un processo fisico molto efficace", ha osservato Batygin inquot Caltech. "Hai solo bisogno di poche masse terrestri di materiale per guidare verso il sole decine di masse terrestri di pianeti."

Spazio per la Terra (abitabile)

Quando le cose si sono calmate, il materiale rimanente alla fine si è congelato per formare i pianeti terrestri che conosciamo oggi, vale a dire Mercurio, Venere, Terra e Marte. È importante sottolineare che, poiché a questo punto gran parte dell'idrogeno e dell'elio del disco protoplanetario era sparito, questo scenario aiuta a spiegare perché le atmosfere dei pianeti di seconda generazione sono successivamente a basso contenuto di sostanze volatili. È probabilmente il motivo per cui sulla Terra manca un'atmosfera di idrogeno e perché dovremmo aspettarci che le super-Terre siano ricche di idrogeno.

Inoltre, questo scenario suggerisce che i sistemi solari con un'architettura come la nostra potrebbero essere estremamente rari. Avere due giganti gassosi eseguire una danza migratoria come quella sperimentata nelle prime fasi della storia del nostro Sistema Solare è qualcosa che probabilmente non accade molto spesso.

Presi insieme, questi fattori dimostrano lo stato eccezionale della Terra e gli intricati passaggi necessari affinché un sistema stellare diventi potenzialmente abitabile.


PIANETAPIANETA

Ecco Giove e Saturno, i prepotenti del nostro Sistema Solare

Questo post è stato scritto per Nautil.us (versione originale qui), con il coautore Sebastiaan Krijt. È ispirato dalla congiunzione di Giove e Saturno e parla della mia ricerca, con un po' di poesia inserita.

Il 21 dicembre, Giove e Saturno appariranno estremamente vicini l'uno all'altro nel cielo, a meno di un decimo di grado l'uno dall'altro, circa un quinto della larghezza della Luna piena (vedi qui). "Congiunzioni" come questa accadono sempre ma, per noi, qui sulla Terra, è speciale perché, anche se i pianeti saranno ancora a più di mezzo miliardo di chilometri di distanza, dal nostro punto di vista, i pianeti potrebbero quasi toccarsi.

Una congiunzione è un buon momento per riflettere sulla nostra eredità cosmica e sulle lunghe ombre proiettate dai giganti gassosi. Dopotutto, Giove e Saturno hanno influenzato la crescita e l'evoluzione della Terra. L'evidenza suggerisce che ci sono state almeno tre occasioni in cui i giganti gassosi (in particolare Giove) hanno scelto il percorso evolutivo della Terra circa 4,5 miliardi di anni fa, contribuendo a far diventare la Terra il pianeta che tutti conosciamo e amiamo oggi.

La piccola Terra era seduta lì a crescere
Alcune cose rocciose che volano, si schiantano e brillano.
Ma lontano dal sole, fuori al freddo
I giganti si stavano agitando. Una forza da vedere!

I pianeti crescono all'interno di vorticosi dischi di gas e polvere attorno a giovani stelle. Abbiamo immagini di questi dischi scattate con i nostri più grandi telescopi, in particolare il gigantesco radiotelescopio ALMA. Ecco uno dei classici di ALMA:

Immagine ALMA del disco che forma i pianeti intorno alla vicina stella TW Hydrae. Il disco nel suo insieme è di dimensioni simili al sistema solare e il foro interno nell'inserto ha circa le dimensioni dell'orbita terrestre. Credito: S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).

Giove ha prima affamato la Terra in crescita. Può sembrare una cosa negativa, ma senza Giove, la Terra sarebbe probabilmente diventata una colossale "super-Terra" e si sarebbe spostata verso l'interno su un'orbita rovente vicino al Sole. Non eccezionale per la vita.

I pianeti crescono dalla polvere. Va alla deriva all'interno del disco, quindi si accumula per formare "planetesimi" su una scala di 100 chilometri, i veri mattoni dei pianeti. Pensa a questi come agli asteroidi a forma di patata di Guerre stellari—solo più grande, più distante e senza le gigantesche lumache spaziali. Gli anelli nell'immagine di ALMA sono ammassi di polvere delle dimensioni di sabbia, dove questi oggetti potrebbero formarsi proprio ora.

I planetesimi continuano la loro crescita colpendosi l'un l'altro e anche spazzando via la polvere che si sta spostando verso l'interno. Ma quando un planetesimo in crescita diventa abbastanza massiccio, blocca la polvere alla deriva. Non solo muore di fame, ma impedisce anche alla polvere di raggiungere qualsiasi planetesimo più vicino al Sole. Questi planetesimi possono continuare a crescere per auto-collisioni ma non possono ricevere nuove consegne di polvere dal sistema solare esterno.

Il nucleo in crescita di Giove, un planetesimo super-grande circa dieci volte la massa della Terra, potrebbe aver fatto esattamente questo. Crebbe abbastanza grande, abbastanza velocemente, da fermare il flusso di polvere verso l'interno della Terra in crescita. Gli scienziati non sanno esattamente perché il nucleo di Giove si sia formato molto più velocemente di quello della Terra, ma la ragione probabilmente ha qualcosa a che fare con il fatto che Giove ha iniziato a formarsi più lontano dal Sole, dove potrebbero esistere ghiacci (appiccicosi) e contribuire alla sua crescita.

I meteoriti confermano questa idea. Le migliaia di meteoriti nelle collezioni della NASA possono essere divise in due classi principali, in base ai loro isotopi: le quantità relative degli stessi elementi con un diverso numero di neutroni. Questi meteoriti sono fatti di polvere della dimensione giusta per andare alla deriva molto velocemente all'interno del disco, ma i due tipi di meteoriti non si sono mescolati. Perchè no? Perché il nucleo di Giove è arrivato presto alla festa e ha bloccato il flusso di polvere!

Il nostro sistema è stato appena tagliato in due in modo ordinato
Quando il nucleo di Giove ha fermato il flusso di polvere.
Se non fosse stato per questo, la Terra avrebbe continuato a crescere
E ci siamo ritrovati così vicini al Sole che saremmo incandescenti!

Anche Giove e Saturno hanno rallentato la crescita di Marte. Il pianeta rosso riceve molta stampa, ma è un po' scarso. Marte è nove volte meno massiccio del suo vicino più prossimo, la Terra. Decenni di simulazioni al computer (a partire dalla fine degli anni '70) hanno dimostrato che, senza una perturbazione esterna, Marte sarebbe diventato grande quanto la Terra, anche con Giove che bloccava il flusso di polvere nel sistema solare interno.

Allora perché Marte non è più grande? Ci sono alcune idee diverse là fuori. Uno scenario, chiamato Grand Tack, vede l'orbita di Giove che si sposta, o "migra", mentre cresce. Da solo, Giove sarebbe migrato verso l'interno e probabilmente sarebbe finito da qualche parte vicino all'orbita terrestre, che è dove si trovano la maggior parte dei pianeti di massa di Giove intorno ad altre stelle.

È qui che entra in gioco Saturno. Giove e Saturno migrano insieme verso l'esterno invece che verso l'interno. Questo è un chiaro effetto idrodinamico che si verifica quando due giganti gassosi sono vicini l'uno all'altro nello stesso disco e quello interno è più massiccio di quello esterno. Il flusso di gas cambia e crea un accumulo proprio all'interno dell'orbita del pianeta interno, che agisce per spingere entrambi i pianeti verso l'esterno. Come due buoni amici, hanno i mezzi per andare controcorrente e migrare insieme verso l'esterno, mentre ciascuno migrerebbe verso l'interno da solo.

Giove e Saturno (cerchiati) incorporati in un disco gassoso che forma pianeti. I colori mostrano le onde di densità create dalla gravità dell'8217 dei pianeti. La regione nera è un ampio spazio a forma di anello contenente poco gas. Da una simulazione idrodinamica di Arnaud Pierens

La migrazione di Giove e Saturno ha svuotato la zona di alimentazione di Marte, arrestandone la crescita. Finché la loro migrazione si fosse invertita ("virata" in gergo nautico) abbastanza presto, i giganti gassosi non avrebbero interrotto la crescita della Terra.

Come i dinosauri, Saturno e Giove vagavano
Hanno scolpito questo sistema che gli umani chiamano casa
Le loro orbite prima si rimpicciolirono, poi si spostarono e crebbero.
La nostra Terra è stata costruita con rocce che hanno solcato.

E potremmo osservare qualcosa di simile in un altro sistema a quasi 400 anni luce di distanza. Il disco attorno alla stella PDS70 sembra essere modellato da due pianetini giganti, bloccati in una risonanza orbitale, e che stanno migrando proprio ora!

Rappresentazione artistica degli esopianeti PDS70 b e c mentre migrano all'interno del loro disco di nascita. Credito: J. Olmsted (StSci).

I giganti gassosi alla fine divennero instabili, colpendo tutti gli altri pianeti più interni con rocce vaganti e ghiaccio. Ci sono diverse prove circostanziali che portano gli scienziati a sospettare che il nostro sistema solare abbia subito un'instabilità dinamica, un evento durante il quale i pianeti giganti orbite cambiate in modo improvviso e drammatico. Ad esempio, le orbite dei pianeti giganti non sono cerchi, ma ellissi modestamente allungate. La fascia di Kuiper è quasi vuota, ma Plutone ed Eris, un altro pianeta nano (scoperto nel 2005), avevano bisogno di molta più massa per crescere tanto quanto loro. I pianeti giganti sono circondati da nuvole di "satelliti irregolari" che sembrano essere stati catturati da qualche altra parte. Le orbite degli asteroidi troiani di Giove sono stranamente inclinate. L'elenco continua.

Il modello di Nizza, uno scenario di come il nostro sistema solare si è evoluto dinamicamente, sviluppato nell'omonima città francese, propone che le orbite dei pianeti giganti siano diventate instabili centinaia di milioni di anni dopo la formazione dei pianeti (ne parleremo più avanti). L'instabilità potrebbe essere simile a questa:

Istantanee dell'instabilità del pianeta gigante (da una simulazione al computer). Le linee colorate rappresentano le orbite dei pianeti giganti e i punti bianchi sono planetesimi rimanenti. Credito: Gomes et al 2005

Durante l'instabilità, i giganti di ghiaccio, Urano e Nettuno, furono presi a calci dappertutto. Il disco esterno dei planetesimi, in pratica un enorme mucchio di comete rimaste, è stato quasi completamente ripulito. Quegli avanzi sono piovuti sui pianeti e alcuni sono stati catturati (come i satelliti irregolari).

E poi c'è stata una grande instabilità
Questa volta i giganti hanno espresso la loro ostilità
Le orbite dei giganti di ghiaccio sono state fortemente colpite
Uno in più potrebbe essere stato completamente espulso!
(La Terra è stata bombardata, nessun pianeta è protetto.)

C'è una nuova svolta in questa storia legata alla tempistica di questi eventi. Come sai, la Luna è ricoperta di crateri. Dagli anni '70, si pensava che l'età dei crateri mostrasse un grande picco nel tasso di impatti centinaia di milioni di anni dopo la formazione dei pianeti (ricordate, era ancora miliardi di anni fa). Questo è stato chiamato il "bombardamento pesante tardivo". Una nuova analisi mostra che questo picco è probabilmente solo la fine di un primo bombardamento, quello che ha fatto crescere i pianeti in primo luogo.Non un pesante bombardamento “tardivo”. Questo non mette in discussione l'instabilità del passato, perché può spiegare così tante caratteristiche del sistema solare allo stesso tempo. Ma deve essere successo molto prima, forse durante la crescita dei pianeti rocciosi.

C'è una ciliegina sulla torta: nuove simulazioni mostrano che una prima instabilità del pianeta gigante può persino spiegare perché Marte è più piccolo della Terra. Nel modellare gli eventi miliardi di anni fa, siamo davvero vincolati solo da due cose: le leggi della fisica (e le prove disponibili) e la nostra immaginazione.

Non abbiamo una macchina del tempo, non possiamo vedere il passato
Ma i modelli possono rispondere ad alcune domande che abbiamo posto
Per testare le nostre idee, usiamo simulazioni
Su computer giganti, con calcoli enormi.

Ad alcune persone piace chiamare Giove e Saturno gli "architetti" del sistema solare, come se avessero un piano chiaro su come dovrebbe diventare il nostro sistema. Non noi. Pensiamo ai giganti del gas come a dei bulli che hanno spinto la Terra e hanno preso molte decisioni per noi.

Alcuni chiamano persino il "protettore" di Giove Terra. Questo perché, negli ultimi quattro miliardi di anni, la sua massiccia gravità ha disperso comete e asteroidi che altrimenti avrebbero potuto colpire la Terra. Ma a un esame più attento, questo non regge. Giove protegge solo la Terra dalle comete che Giove ha messo in orbite che attraversano la Terra in primo luogo. È come un prepotente, anche se piuttosto bello, che chiede un'elemosina per proteggerti dal suo pugno.


Questo è il motivo per cui non devi mai cercare di colonizzare un pianeta super-terrestre

L'illustrazione di un artista di un mondo che sarebbe classificato come una super-Terra rocciosa. Se hai caldo. [+] abbastanza da far evaporare l'atmosfera di un grande pianeta, puoi finire con una Super-Terra rocciosa, ma le temperature saranno così alte che arrostirai il tuo pianeta. Se hai un raggio più grande di circa il 30% rispetto alla Terra, raccoglierai un grande involucro di gas volatili e sarai più simile a Nettuno che alla Terra.

Qui nel nostro Sistema Solare, abbiamo due tipi di pianeti molto distinti:

  • mondi piccoli, terrestri, rocciosi, con atmosfere sottili (o assenti) e la possibilità di avere acqua liquida sopra o appena sotto le loro superfici,
  • e mondi grandi, massicci e gassosi, dove un nucleo più piccolo di metallo e roccia è circondato da una serie di strati di gas volatili, che si estendono per migliaia o addirittura decine di migliaia di chilometri.

I mondi terrestri includono la Terra e sono generalmente considerati i posti migliori per cercare la vita intorno a stelle diverse dalla nostra. I giganti gassosi che abbiamo nel nostro Sistema Solare, tuttavia, sono entrambi troppo freddi e avvolti da spessi strati di idrogeno ed elio, sfavorendo fortemente la vita che sappiamo dal fatto che lì sopravviva e prospera. Dato il successo della vita sul nostro pianeta, ma in nessun altro posto in cui abbiamo guardato, finora, ha senso cercare mondi che potrebbero avere condizioni simili.

Tuttavia, quando guardiamo alle nostre missioni di caccia di esopianeti di maggior successo - Kepler e TESS - la classe di mondi più abbondante che hanno trovato è un tipo intermedio: comunemente noto come super-Terre. Nonostante il fascino di un pianeta che potrebbe essere simile alla Terra, solo più grande e con più spazio per le forme di vita, le super-Terre non sono affatto come le nostre immaginazioni di fantascienza. Ecco perché non devi mai provare a colonizzarne uno.

La resa di questo artista, di un disco protoplanetario come quello previsto intorno a TW Hydrae, mostra . [+] che anche con i migliori telescopi ottici e nel vicino infrarosso che abbiamo, possiamo solo sperare di dedurre le posizioni dei pianeti più importanti e massicci che si formano in questi ambienti protoplanetari.

Per capire come i pianeti diventano come sono oggi, dobbiamo tornare all'inizio: ai dischi protoplanetari che danno origine ai moderni sistemi solari in tutta la galassia. In genere, ciò che finisce per accadere è che una nube di gas collasserà sotto la sua stessa gravità, con sacche di quel gas che si frammentano in singoli grumi. Se un gruppo di gas è sia abbastanza massiccio che abbastanza freddo (o abbastanza efficiente nel raffreddamento), può collassare per dare origine a una o più nuove stelle, con un grande disco di materiale che circonda l'intero sistema protostellare.

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Nel tempo, quel disco guadagnerà instabilità, poiché piccole imperfezioni cresceranno gravitazionalmente. Questo crea percorsi vuoti nel disco, poiché queste prime masse possono inghiottire la materia nella loro orbita e influenzare gravitazionalmente le altre masse intorno a loro. Ciò porta a uno scenario caotico, in cui una combinazione di fusioni, migrazione gravitazionale, espulsione e riscaldamento aggiuntivo dalla/e stella/e centrale/e alla fine fa evaporare la materia rimanente. Dopo poche decine di milioni di anni, è tutto finito e emergerà un sistema solare di nuova formazione.

Il Sistema Solare si è formato da una nube di gas, che ha dato origine a una proto-stella, un proto-planetario. [+] disco, e infine i semi di quelli che sarebbero diventati pianeti. Il coronamento della storia del nostro Sistema Solare è la creazione e la formazione della Terra esattamente come l'abbiamo oggi, che potrebbe non essere stata una rarità cosmica così speciale come si pensava una volta.

In genere, ci sono alcune caratteristiche che hanno in comune la maggior parte dei sistemi solari. Di solito finiscono per possedere:

  • una o più stelle centrali,
  • un certo numero di pianeti vicini alla stella centrale,
  • che orbitano all'interno della "linea del gelo" della stella, o la linea che crea il confine dove i materiali facilmente bollibili o sublimati possono rimanere nella fase ghiacciata, che si traduce in una cintura di asteroidi,
  • un certo numero di pianeti oltre la linea del gelo,
  • e infine, una cintura esterna di corpi ghiacciati che non sono riusciti a raccogliere massa sufficiente per formare un pianeta più esterno, analogo alla nostra fascia di Kuiper,
  • e una nuvola sferoidale di corpi ghiacciati oltre quella: la nuvola di Oort.

Prima di iniziare a trovare pianeti intorno ad altre stelle, avevamo ipotizzato che ci fosse una ragione generale per cui i pianeti del nostro Sistema Solare erano distribuiti così com'erano: con mondi rocciosi vicini alla stella centrale, giganti gassosi lontani dalla stella centrale e un cintura di asteroidi tra di loro. Ora che abbiamo identificato migliaia di stelle con sistemi planetari intorno a loro e abbiamo caratterizzato molti di quei pianeti per massa, raggio e periodo orbitale, sappiamo che i sistemi solari sono disponibili in un'enorme varietà di configurazioni, e il nostro è solo un esempio di cosa è possibile.

Oggi sappiamo di oltre 4.000 esopianeti confermati, con oltre 2.500 di quelli trovati nel Keplero. [+] dati. Questi pianeti variano in dimensioni da più grandi di Giove a più piccoli della Terra. Tuttavia, a causa delle limitazioni alle dimensioni di Keplero e alla durata della missione, la maggior parte dei pianeti è molto calda e vicina alla propria stella, e tende a prediligere pianeti più grandi della Terra e più vicini al Sole rispetto a Mercurio.

NASA/Ames Research Center/Jessie Dotson e Wendy Stenzel mancano mondi simili alla Terra di E. Siegel

Pianeti di qualsiasi massa e raggio possono trovarsi vicino alle loro stelle madri. Abbiamo scoperto pianeti più piccoli di Mercurio con periodi orbitali molto stretti, che completano una rivoluzione attorno alla loro stella centrale in meno di un giorno. Abbiamo anche scoperto pianeti con una massa molte volte superiore a quella di Giove che orbitano attorno alle loro stelle centrali in pochi giorni o anche meno: i "Giove caldi" della galassia. E, naturalmente, il tipo più comune di mondo che abbiamo trovato - attenzione, perché quelli sono i mondi a cui le nostre tecniche di ricerca dei pianeti sono più sensibili - sono le cosiddette "super-Terre", che vanno da circa due a dieci masse terrestri.

È un po' un peccato che siamo stati così veloci a dare loro un nome così ambizioso come "super-Terra", perché c'è un presupposto codificato in quel nome che siano in qualche modo simili alla Terra. Ma dobbiamo stare molto, molto attenti a questa ipotesi. Sebbene possa essere una possibilità allettante considerare che ci sono molti pianeti là fuori che sono un po' più grandi della Terra che offrono condizioni simili al nostro mondo, è qualcosa che dobbiamo esaminare in dettaglio: sia osservativamente che teoricamente.

Uno schema di un disco protoplanetario, che mostra le linee di fuliggine e gelo. Per una stella come il Sole, . Le stime [+] collocano la linea del gelo a circa tre volte la distanza iniziale Terra-Sole, mentre la linea della fuliggine è significativamente più interna. Le posizioni esatte di queste linee nel passato del nostro sistema solare sono difficili da definire.

NASA/JPL-Caltech, annotazioni di Invader Xan

In teoria, il modo in cui funziona la formazione del pianeta è che inizia come un processo graduale e poi subirà una crescita incontrollata una volta soddisfatte determinate condizioni. I pianeti dovrebbero iniziare a formarsi da queste imperfezioni gravitazionali in un disco protoplanetario, crescendo lentamente attirando la materia intorno a loro. Inizialmente, questa sarà una combinazione di materiale metallico molto denso, insieme al materiale roccioso simile a un mantello che costituisce la maggior parte del materiale trovato oggi nella fascia di Kuiper. Nel tempo, il materiale più denso (metallico) affonderà al centro, formando un nucleo, mentre il materiale meno denso (roccioso) galleggerà sopra di esso.

Tuttavia, una volta raggiunta una certa soglia di massa, il terzo ingrediente - i gas volatili e i ghiacci sparsi in tutto il sistema solare di nuova formazione - inizierà a essere importante anche per questi mondi. Finché la massa rimane al di sotto di una certa soglia, la radiazione della stella o delle stelle vicine colpirà questi gas facilmente bolliti e li colpirà con energia sufficiente da farli fuggire dal pianeta in questione. Ma supera quella soglia, e anche la radiazione ultravioletta e le particelle del vento solare emesse dalle stelle all'interno del Sistema Solare non saranno in grado di allontanare quegli atomi e molecole di luce.

Uno spaccato dell'interno di Giove. Se tutti gli strati atmosferici fossero stati rimossi, il nucleo sarebbe . [+] sembra essere una super-Terra rocciosa, ma in realtà sarebbe un nucleo planetario esposto. I pianeti che si sono formati con meno elementi pesanti possono essere molto più grandi e meno densi di Giove, ma una volta superata una certa soglia di massa, inevitabilmente ti aggrapperai a un involucro di idrogeno/elio.

Kelvinsong, utente di Wikimedia Commons

La grande domanda, ovviamente, è quanto devi essere massiccio prima di poter iniziare ad aggrapparti a un involucro di gas che sono facili da far evaporare, e dipende principalmente da quattro fattori:

  1. la massa del tuo pianeta,
  2. il raggio del tuo pianeta,
  3. la temperatura della stella luminosa più vicina,
  4. e la distanza di questo pianeta dalla stella.

Più il tuo pianeta è massiccio e compatto, più è difficile raggiungere la velocità di fuga. Più calda è la tua stella più vicina, maggiore è la quantità di energia che i fotoni in arrivo e le particelle del vento solare hanno per allontanare quei volatili. E più un pianeta è vicino alla stella, maggiore è il flusso di radiazioni e vento solare che riceve, rendendo più difficile aggrapparsi a quelle volatili particelle atmosferiche.

Sappiamo, dal nostro Sistema Solare, che se sei troppo basso di massa e troppo vicino al Sole, perderai l'intera atmosfera della tua atmosfera, come è successo a Mercurio. Sappiamo che se hai poca massa e non hai una sorta di protezione, come Marte, perderai anche la tua atmosfera, ma ci vorrà del tempo. Sulla base della geologia di Marte, ha avuto un passato acquoso per almeno un miliardo di anni prima di perdere la stragrande maggioranza della sua atmosfera.

Il Mars Opportunity Rover ha scoperto i "mirtilli marziani" mostrati qui: sfere di ematite che . [+] si trovano occasionalmente fusi insieme. Questo dovrebbe essere impossibile a meno che non si formino in un ambiente acquoso. Alvei prosciugati, bacini di ghiaccio sotto la superficie, calotte polari, nuvole e rocce sedimentarie indicano tutti un passato acquoso su Marte.

D'altra parte, puoi immaginare che se portassi un pianeta abbastanza vicino al Sole - come Nettuno, Saturno o persino Giove - quella fonte inesorabile di calore e particelle potrebbe essere abbastanza efficiente da spogliare anche questi pianeti giganti del loro gas.

Quello che ci aspettiamo quindi, in teoria, è che la maggior parte dei pianeti rimarrà rocciosa finché la loro massa rimane al di sotto di un certo valore. Aumenta la loro massa oltre una determinata soglia e saranno in grado di iniziare a trattenere i volatili: gas molto leggeri come l'idrogeno e l'elio. Raccogli una massa totale sufficiente in un punto e quel pianeta inizierà a crescere molto più rapidamente degli altri intorno, come un aspirapolvere cosmico che ripulisce il materiale da qualsiasi punto in prossimità della sua orbita. Con così tanta massa in un posto, gli stessi atomi all'interno di quel pianeta inizieranno a comprimere questa autocompressione gravitazionale che dovrebbe creare una nuova popolazione di pianeti giganti gassosi. E se quella massa diventa troppo grande, superando un'altra soglia critica, accenderà la fusione nucleare nel suo nucleo, passando da un pianeta a una stella a tutti gli effetti.

Certo, ci saranno valori anomali: pianeti di densità molto alta o bassa, pianeti molto molto vicini alla loro stella madre, pianeti con atmosfere spesse che in seguito si sono volatilizzate e pianeti che sono migrati in nuove posizioni nella loro orbita. Ma quando misuriamo le masse ei raggi dei pianeti là fuori, ci aspettiamo che dovrebbero esserci solo poche classi principali.

La relazione massa-raggio tra gli oggetti che abbiamo scoperto intorno ad altre stelle mostra una popolazione. [+] di quattro categorie separate: mondi terrestri come la Terra, mondi con grandi involucri di gas come Nettuno, mondi con autocompressione come Giove e stelle a tutti gli effetti. Nota che l'idea di una "super-Terra" non è supportata dai dati.

Questa categorizzazione è stata compiuta per la prima volta solo pochi anni fa dal duo di ricercatori di Chen e Kipping, che hanno pubblicato il loro lavoro innovativo nel 2016. In uno degli studi più influenti nella storia della scienza degli esopianeti, hanno dimostrato che ci sono, in effetti, quattro popolazioni di “pianeta” là fuori:

  1. mondi terrestri, rocciosi, come la Terra,
  2. mondi gassosi con grandi involucri volatili, come Nettuno,
  3. mondi molto massicci che subiscono l'autocompressione gravitazionale, come Giove (ma non come Saturno!),
  4. e stelle a tutti gli effetti, che sono diventate troppo grandi per la loro natura iniziale simile a un pianeta.

L'importante consapevolezza che abbiamo avuto all'indomani di questo lavoro, che è stato lo studio osservazionale decisivo che ha portato dati reali alle congetture teoriche che hanno dominato il campo, è che osserviamo una vera transizione tra mondi simili a quelli terrestri (come la Terra) e quelli gassosi mondi (come Nettuno) con masse molto più basse di quanto la maggior parte delle persone si aspettasse: quasi il doppio della massa della Terra.

Molte illustrazioni mostrano un confronto tra la Terra (L) e le super-Terre (R) come se fossero simili. . [+] Non possono essere, come un mondo che è più che su

Il 30% più grande della Terra sarà più simile a un mini-Nettuno, con un grande involucro volatile di gas, a meno che non sia abbastanza vicino alla sua stella madre da trasformarsi in un nucleo planetario esposto.

Per una densità paragonabile al nostro pianeta (un po' più

6 g/cm 3 ), ciò significa che un pianeta può avere solo circa a

Raggio del 30% più grande del nostro ed è ancora roccioso. Oltre a ciò, avrà un notevole involucro di gas volatili attorno a sé, con migliaia o milioni di volte la pressione atmosferica della Terra sulla sua superficie rocciosa. C'è una piccola variazione prevista qui, poiché i pianeti più densi possono raggiungere masse più elevate (e i pianeti meno densi potrebbero raggiungere raggi più grandi) ed essere ancora rocciosi, ma gli unici valori anomali previsti sono pianeti così vicini alla loro stella madre che i loro volatili sono evaporati.

In un primo emozionante, un pianeta di brevissimo periodo è stato trovato con il TESS della NASA, e non solo è molto vecchio - arrivando a 10 miliardi di anni, o più del doppio dell'età del nostro Sistema Solare - ma il pianeta più interno è esattamente coerente con uno di questi "pianeti volatili bolliti" che ci aspettavamo. Con 3,2 volte la massa della Terra e 1,45 volte il raggio del nostro pianeta, completa una rivoluzione attorno alla sua stella in appena 10,5 ore. Gli altri mondi sono definitivamente nella categoria simile a Nettuno, ma questo mondo terrestre, significativamente più grande della Terra, dovrebbe esistere solo molto vicino alla sua stella madre.

L'esopianeta TOI-561b, il pianeta più vicino alla stella TOI-561 osservato dal TESS della NASA, ha almeno . [+] altri due compagni planetari che sono più lontani. Mentre quegli altri mondi sono coerenti con l'essere mini-Nettuno, con grandi involucri volatili, questo mondo è probabilmente un nucleo planetario esposto, che completa un'orbita in appena 10,5 ore.

OSSERVATORIO W. M. KECK/ADAM MAKARENKO

Sebbene sia affascinante sapere che i pianeti rocciosi - e quindi, forse la vita - sono esistiti così tanto tempo fa, sarebbe assolutamente temerario andare a cercare la vita sui mondi che chiamiamo "super-Terre". Una volta che diventi circa due volte più massiccio della Terra, o solo circa il 25-30% di raggio più grande del nostro pianeta, non sei più roccioso con solo un'atmosfera sottile, ma è estremamente probabile che sia simile a Nettuno, con un grande involucro completo di idrogeno, elio e altri gas leggeri.

A meno che tu non sia abbastanza vicino a una stella da far evaporare l'intera atmosfera, lasciando solo un nucleo planetario esposto, questi mondi che abbiamo chiamato "super-Terre" per anni sono più simili a mini-Nettuno, o come poeticamente l'astronoma Jessie Christiansen li chiama "Neptini". Se vuoi colonizzare un altro pianeta, cercane uno con una superficie su cui atterrare. Ciò significa che, a meno che tu non abbia gli occhi puntati su un nucleo planetario ribollito, per evitare le super-Terre. Anche se arrivi in ​​superficie, non durerai a lungo in quelle condizioni atmosferiche schiaccianti!


Oltre Giove, i ricercatori hanno scoperto una "culla di comete"'

Le comete sono note per avere un carattere. Mentre piombano dai bordi esterni del nostro sistema solare, questi corpi ghiacciati iniziano a vomitare gas e polvere mentre si avvicinano al sole. Le loro esplosioni luminose possono portare a viste spettacolari che abbelliscono il cielo notturno per giorni, settimane o addirittura mesi.

Ma le comete non sono nate in questo modo e il loro percorso dal luogo di formazione originale verso il sistema solare interno è stato dibattuto a lungo. Le comete sono di grande interesse per gli scienziati planetari perché probabilmente sono i resti più incontaminati di materiale rimasto dalla nascita del nostro sistema solare.

In uno studio pubblicato su The Astrophysical Journal Letters, un team di ricercatori tra cui Kathryn Volk e Walter Harris presso l'Università dell'Arizona Lunar and Planetary Laboratory riportano la scoperta di una regione orbitale appena oltre Giove che funge da "porta cometa". Questo percorso incanala corpi ghiacciati chiamati centauri dalla regione dei pianeti giganti - Giove, Saturno, Urano e Nettuno - nel sistema solare interno, dove possono diventare visitatori abituali del vicinato della Terra, cosmicamente parlando.

A forma approssimativa di una ciambella immaginaria che circonda l'area, il portale è stato scoperto come parte di una simulazione di centauri, piccoli corpi ghiacciati che viaggiano su orbite caotiche tra Giove e Nettuno.

Centauri: Icy Rogues su percorsi casuali

Si ritiene che i centauri abbiano origine nella fascia di Kuiper, una regione popolata da oggetti ghiacciati oltre Nettuno e che si estende fino a circa 50 unità astronomiche, ovvero 50 volte la distanza media tra il sole e la Terra. Incontri ravvicinati con Nettuno spingono alcuni di loro su traiettorie verso l'interno e diventano centauri, che fungono da popolazione sorgente delle circa 1.000 comete di breve periodo che sfrecciano intorno al sistema solare interno. Queste comete, note anche come comete della famiglia di Giove, o JFC, includono comete visitate da missioni spaziali come Tempel 1 (Deep Impact), Wild 2 (Stardust) e 67P/Churyumov-Gerasimenko (Rosetta).

"La natura caotica delle loro orbite oscura i percorsi esatti che questi centauri seguono nel loro cammino per diventare JFC", ha detto Volk, un coautore dell'articolo e uno scienziato dello staff associato che studia gli oggetti della fascia di Kuiper, le dinamiche planetarie e i pianeti al di fuori del nostro solare sistema. "Questo rende difficile capire da dove provengano esattamente e dove potrebbero andare in futuro".

Spinti dai campi gravitazionali di diversi pianeti giganti vicini - Giove, Saturno e Nettuno - i centauri non tendono a restare, creando un quartiere ad alto fatturato, ha detto Harris.

"Si muovono in giro per alcuni milioni di anni, forse qualche decina di milioni di anni, ma nessuno di loro era lì nemmeno vicino al momento in cui si formò il sistema solare", ha detto.

"Sappiamo di 300 centauri che possiamo vedere attraverso i telescopi, ma questa è solo la punta di un iceberg di circa 10 milioni di tali oggetti", ha aggiunto Harris.

"La maggior parte dei centauri che conosciamo non sono stati scoperti fino a quando i [sensori di imaging digitale] del CCD non sono diventati disponibili, inoltre è necessario l'aiuto di un computer per cercare questi oggetti", ha detto Volk. "Ma c'è una grande distorsione nelle osservazioni perché i piccoli oggetti semplicemente non sono abbastanza luminosi da essere rilevati".

Dove vanno a morire le comete

Ogni passaggio intorno al sole infligge più usura a una cometa fino a quando non si rompe, ha un incontro ravvicinato con un pianeta che la espelle dal sistema solare interno, o i suoi componenti volatili, principalmente gas e acqua, si esauriscono.

"Spesso, gran parte della polvere rimane e ricopre la superficie, quindi la cometa non si riscalda più molto e diventa dormiente", ha detto Harris.

Per qualche meccanismo, una fornitura costante di "baby comete" deve sostituire quelle che hanno fatto il loro corso, "ma fino ad ora non sapevamo da dove provenissero", ha aggiunto.

Per capire meglio come i centauri diventano JFC, il team di ricerca si è concentrato sulla creazione di simulazioni al computer in grado di riprodurre l'orbita di 29P/Schwassmann-Wachmann 1, o SW1, un centauro scoperto nel 1927 e che si pensava fosse largo circa 40 miglia.

SW1 ha a lungo sconcertato gli astronomi con la sua elevata attività e le frequenti esplosioni esplosive nonostante il fatto che sia troppo lontano dal sole perché il ghiaccio d'acqua possa sciogliersi. Sia la sua orbita che la sua attività hanno messo SW1 in una via di mezzo evolutiva tra gli altri centauri e i JFC, e l'obiettivo originale dell'indagine era quello di esplorare se le attuali circostanze di SW1 fossero coerenti con la progressione orbitale degli altri centauri.

Per raggiungere questo obiettivo, il team ha modellato l'evoluzione dei corpi al di là dell'orbita di Nettuno, attraverso la regione del pianeta gigante e all'interno dell'orbita di Giove.

"I risultati della nostra simulazione includevano diversi risultati che alterano fondamentalmente la nostra comprensione dell'evoluzione delle comete", ha detto Harris. "Dei nuovi centauri tracciati dalla simulazione, è stato scoperto che più di uno su cinque è entrato in un'orbita simile a quella di SW1 ad un certo punto della loro evoluzione".

In altre parole, anche se SW1 sembra essere l'unico grande centauro della manciata di oggetti attualmente noti per occupare la "culla delle comete", non è il valore anomalo che si pensava fosse, ma piuttosto ordinario per un centauro, secondo Harris.

Oltre alla natura banale dell'orbita di SW1, le simulazioni hanno portato a una scoperta ancora più sorprendente.

"I centauri che passano attraverso questa regione sono la fonte di oltre i due terzi di tutte le comete della famiglia di Giove", ha detto Harris, "rendendo questo il passaggio principale attraverso il quale vengono prodotte queste comete".

"Storicamente, la nostra ipotesi era che la regione intorno a Giove fosse abbastanza vuota, ripulita dalla gravità del pianeta gigante, ma i nostri risultati ci insegnano che esiste una regione che viene costantemente alimentata", afferma Volk.

Questa fonte costante di nuovi oggetti può aiutare a spiegare il sorprendente tasso di impatti di corpi ghiacciati con Giove, come il famoso evento Shoemaker-Levy 9 nel 1994.

Una cometa degna di culto

Sulla base di stime e calcoli del numero e delle dimensioni degli oggetti che entrano, abitano e lasciano la regione del gateway, lo studio ha previsto che dovrebbe sostenere una popolazione media di circa 1.000 oggetti della famiglia di Giove, non troppo lontani dai 500 che gli astronomi hanno trovato finora .

I risultati hanno anche mostrato che la regione del gateway innesca una rapida transizione: una volta che un centauro vi è entrato, è molto probabile che diventi un JFC entro poche migliaia di anni, un battito di ciglia nei tempi del sistema solare.

I calcoli suggeriscono che un oggetto delle dimensioni di SW1 dovrebbe entrare nella regione ogni 50.000 anni, il che rende probabile che SW1 sia il più grande centauro ad iniziare questa transizione in tutta la storia umana registrata, suggeriscono Harris e Volk. In effetti, SW1 potrebbe essere sulla buona strada per diventare una "super cometa" entro poche migliaia di anni.

Paragonabile per dimensioni e attività alla cometa Hale-Bopp, una delle comete più luminose del 20° secolo, SW1 ha il 70% di possibilità di diventare quella che potrebbe essere la cometa più spettacolare che l'umanità abbia mai visto, suggeriscono gli autori.

"I nostri discendenti potrebbero vedere una cometa da 10 a 100 volte più attiva della famosa cometa di Halley", ha detto Harris, "eccetto che SW1 tornerà ogni 6-10 anni invece che ogni 75".

"Se ci fosse stata una cometa così brillante negli ultimi 10.000 anni, lo sapremmo", ha detto Volk.

"Prendiamo questo come una prova evidente che un evento simile non è accaduto almeno da allora", ha detto Harris, "perché le antiche civiltà non solo avrebbero registrato la cometa, ma potrebbero averla adorata!"

Lo studio è stato co-autore di Gal Sarid e Maria Womack, entrambi del Florida Space Institute e dell'Università della Florida centrale Jordan Steckloff del Planetary Science Institute e dell'Università del Texas ad Austin e Laura Woodney della California State University.


Contenuti

Il processo di nuove scoperte che ha stimolato un controverso perfezionamento della categorizzazione di Plutone ha fatto eco a un dibattito nel XIX secolo iniziato con la scoperta di Cerere il 1 gennaio 1801. [4] Gli astronomi dichiararono immediatamente che il minuscolo oggetto era il "pianeta mancante" tra Marte e Giove. Nel giro di quattro anni, tuttavia, la scoperta di altri due oggetti con dimensioni e orbite comparabili aveva messo in dubbio questo nuovo modo di pensare. Nel 1851, il numero di "pianeti" era cresciuto fino a 23 (gli otto riconosciuti oggi, più quindici tra Marte e Giove), ed era chiaro che alla fine ne sarebbero stati scoperti altri centinaia. Gli astronomi hanno iniziato a catalogarli separatamente e hanno iniziato a chiamarli "asteroidi" invece di "pianeti". [5] Con la scoperta di Plutone da parte di Clyde Tombaugh nel 1930, gli astronomi considerarono il Sistema Solare composto da nove pianeti, insieme a migliaia di corpi più piccoli come asteroidi e comete. Si pensava che Plutone fosse più grande di Mercurio.

Tombaugh scoprì Plutone mentre lavorava all'Osservatorio Lowell fondato da Percival Lowell, uno dei tanti astronomi che avevano teorizzato l'esistenza del grande oggetto transnettuniano Pianeta X, e Tombaugh stava cercando il Pianeta X quando trovò Plutone. Quasi subito dopo la sua scoperta, tuttavia, gli astronomi si sono chiesti se Plutone potesse essere il pianeta X. Willy Ley ha scritto una colonna nel 1956 intitolata "La retrocessione di Plutone", affermando che "semplicemente non è riuscito a essere all'altezza della pubblicità anticipata che ha ricevuto come "Pianeta". X' prima della sua scoperta. È stata una delusione per tutto il tempo, perché non si è rivelata quella che ci si poteva ragionevolmente aspettare". [6]

Nel 1978 fu scoperta la luna di Plutone, Caronte. Misurando il periodo orbitale di Caronte, gli astronomi hanno potuto calcolare con precisione la massa di Plutone per la prima volta, che hanno scoperto essere molto più piccola del previsto. [7] La ​​massa di Plutone era circa un venticinquesimo di quella di Mercurio, il che lo rendeva di gran lunga il pianeta più piccolo, più piccolo persino della Luna terrestre, sebbene fosse ancora oltre dieci volte più massiccio del più grande asteroide, Cerere.

Negli anni '90, gli astronomi hanno iniziato a trovare altri oggetti almeno fino a Plutone, ora noti come oggetti della fascia di Kuiper o KBO. [8] Molti di questi condividevano alcune delle caratteristiche orbitali chiave di Plutone e sono ora chiamati plutini. Plutone venne visto come il membro più grande di una nuova classe di oggetti, e alcuni astronomi smisero di riferirsi a Plutone come a un pianeta. [4] L'orbita eccentrica e inclinata di Plutone, sebbene molto insolita per un pianeta del Sistema Solare, si adatta bene agli altri KBO. L'Hayden Planetarium di New York, recentemente rinnovato, non includeva Plutone nella sua mostra dei pianeti quando è stato riaperto come Rose Center for Earth and Space nel 2000. [9]

A partire dal 2000, con la scoperta di almeno tre corpi (Quaoar, Sedna ed Eris) tutti paragonabili a Plutone in termini di dimensioni e orbita, divenne chiaro che o dovevano essere chiamati tutti pianeti o Plutone doveva essere riclassificato . Gli astronomi sapevano anche che sarebbero stati scoperti più oggetti grandi come Plutone e che il numero di pianeti avrebbe iniziato a crescere rapidamente. Erano anche preoccupati per la classificazione dei pianeti in altri sistemi planetari. Nel 2006, la prima misurazione del volume di Eris erroneamente (fino al Nuovi orizzonti missione su Plutone) ha mostrato che era leggermente più grande di Plutone, e quindi si pensava che fosse ugualmente meritevole dello status di "pianeta". [4]

Poiché i nuovi pianeti vengono scoperti di rado, l'IAU non disponeva di alcun meccanismo per la loro definizione e denominazione. Dopo la scoperta di Sedna, nel 2005 ha istituito un comitato di 19 membri, presieduto dall'astronomo britannico Iwan Williams, per prendere in considerazione la definizione di pianeta. Ha proposto tre definizioni che potrebbero essere adottate:

Culturale un pianeta è un pianeta se un numero sufficiente di persone dice che è Strutturale un pianeta è abbastanza grande da formare una sfera Dinamico l'oggetto è abbastanza grande da far sì che tutti gli altri oggetti alla fine lascino la sua orbita. [10]

Un altro comitato, presieduto da uno storico dell'astronomia, Owen Gingerich, storico e astronomo emerito dell'Università di Harvard che ha guidato il comitato che ha generato la definizione originale, e composto da cinque scienziati planetari e dalla scrittrice scientifica Dava Sobel, è stato istituito per fare un proposta ferma. [11]

Prima bozza di proposta Modifica

L'IAU ha pubblicato il originale proposta di definizione il 16 agosto 2006. [12] La sua forma seguiva vagamente la seconda delle tre opzioni proposte dal comitato originale. Ha affermato che: [12]

Un pianeta è un corpo celeste che (a) ha una massa sufficiente affinché la sua gravità possa vincere le forze del corpo rigido in modo che assuma una forma di equilibrio idrostatico (quasi rotonda), e (b) sia in orbita attorno a una stella, e non sia né una stella né un satellite di un pianeta.

Questa definizione avrebbe portato a riconoscere come pianeti altri tre corpi celesti, oltre ai nove precedentemente accettati:

    , che era stato considerato un pianeta al momento della sua scoperta, ma è stato successivamente trattato come un asteroide, una luna di Plutone il sistema Plutone-Caronte sarebbe stato considerato un pianeta doppio, un corpo nel disco sparso del Sistema Solare esterno

Altri dodici corpi, in attesa di perfezionamenti delle conoscenze riguardanti le loro proprietà fisiche, erano possibili candidati a far parte della lista sotto questa definizione. Alcuni oggetti in questo secondo elenco avevano più probabilità di essere adottati come "pianeti" rispetto ad altri. Nonostante quanto affermato dai media, [13] la proposta non lasciava necessariamente il Sistema Solare con solo dodici pianeti. Mike Brown, lo scopritore di Sedna ed Eris, ha affermato che almeno 53 corpi conosciuti nel Sistema Solare probabilmente corrispondono alla definizione e che un sondaggio completo ne rivelerebbe probabilmente più di 200. [14]

La definizione avrebbe considerato una coppia di oggetti come un doppio sistema planetario se ogni componente avesse soddisfatto indipendentemente i criteri planetari e il centro di gravità comune del sistema (noto come baricentro) si trovava al di fuori di entrambi i corpi. [15] Plutone e Caronte sarebbero stati l'unico pianeta doppio conosciuto nel Sistema Solare. Altri satelliti planetari (come la Terra e la sua luna) potrebbero essere in equilibrio idrostatico, ma non sarebbero comunque stati definiti come componenti di un doppio pianeta, poiché il baricentro del sistema si trova all'interno del corpo celeste più massiccio (la Terra).

Il termine "pianeta minore" sarebbe stato abbandonato, sostituito dalle categorie "piccolo corpo del Sistema Solare" (SSSB) e da una nuova classificazione di "plutone". Il primo avrebbe descritto quegli oggetti al di sotto della soglia "sferica". Quest'ultimo sarebbe stato applicato a quei pianeti con orbite molto inclinate, grandi eccentricità e un periodo orbitale di oltre 200 anni terrestri (cioè quelli orbitanti oltre Nettuno). Plutone sarebbe stato il prototipo di questa classe. Il termine "pianeta nano" sarebbe stato disponibile per descrivere tutti i pianeti più piccoli degli otto "pianeti classici" in orbita attorno al Sole, anche se non sarebbe stata una classificazione ufficiale IAU. [16] L'IAU non ha formulato raccomandazioni nella bozza di risoluzione su cosa separasse un pianeta da una nana bruna. [17] La ​​votazione sulla proposta era prevista per il 24 agosto 2006. [13]

Una tale definizione del termine "pianeta" potrebbe anche aver portato a cambiamenti nella classificazione degli oggetti transnettuniani Haumea, Makemake, Sedna, Orcus, Quaoar, Varuna, 2002 TX300 , Ixion e 2002 AW197 , e gli asteroidi Vesta, Pallas e Hygiea.

Il 18 agosto il Comitato della Divisione di Scienze Planetarie (DPS) dell'American Astronomical Society ha approvato la bozza della proposta. [18] Il comitato DPS rappresenta un piccolo sottoinsieme dei membri del DPS e nessuna risoluzione a sostegno della definizione IAU è stata considerata o approvata dai membri del DPS.

Secondo una bozza di risoluzione IAU, la condizione di rotondità comporta generalmente la necessità di una massa di almeno 5 × 10 20 kg o un diametro di almeno 800 km. [16] Tuttavia, Mike Brown afferma che questi numeri sono corretti solo per corpi rocciosi come gli asteroidi e che corpi ghiacciati come gli oggetti della fascia di Kuiper raggiungono l'equilibrio idrostatico a dimensioni molto più piccole, probabilmente da qualche parte tra 200 e 400 km di diametro. [19] Tutto dipende dalla rigidità del materiale che compone il corpo, a sua volta fortemente influenzato dalla sua temperatura interna. Supponendo che la forma di Methone rifletta l'equilibrio tra la forza di marea esercitata da Saturno e la gravità della luna, il suo piccolo diametro di 3 km suggerisce che Methone è composto da lanugine ghiacciata. [20] [21]

Vantaggi Modifica

La definizione proposta ha trovato sostegno tra molti astronomi in quanto utilizzava la presenza di un fattore qualitativo fisico (l'oggetto è rotondo) come caratteristica distintiva. La maggior parte delle altre potenziali definizioni dipendeva da una quantità limitante (ad esempio, una dimensione minima o un'inclinazione orbitale massima) adattata per il Sistema Solare. Secondo i membri del comitato IAU, questa definizione non utilizzava limiti imposti dall'uomo, ma rinviava alla "natura" nel decidere se un oggetto fosse o meno un pianeta. [22]

Aveva anche il vantaggio di misurare una qualità osservabile. I criteri suggeriti riguardanti la natura della formazione avrebbero avuto maggiori probabilità di vedere i pianeti accettati successivamente declassificati man mano che la comprensione scientifica migliorava.

Inoltre, la definizione ha mantenuto Plutone come pianeta. Lo status planetario di Plutone era ed è affettuosamente pensato da molti, specialmente negli Stati Uniti da quando Plutone è stato scoperto dall'astronomo americano Clyde Tombaugh, e il pubblico in generale avrebbe potuto essere alienato dagli astronomi professionisti. , che Plutone potesse essere retrocesso, il che era un fraintendimento della proposta di catalogare uniformemente tutti gli oggetti transnettuniani. [23]

Critica Modifica

La definizione proposta è stata criticata come ambigua: l'astronomo Phil Plait e lo scrittore NCSE Nick Matzke hanno entrambi scritto sul motivo per cui pensavano che la definizione non fosse, in generale, buona. [24] [25] Definiva un pianeta come orbitante attorno a una stella, il che avrebbe significato che qualsiasi pianeta espulso dal suo sistema stellare o formato al di fuori di uno (un pianeta canaglia) non avrebbe potuto essere chiamato pianeta, anche se fosse adatto a tutti altri criteri. Tuttavia, una situazione simile si applica già al termine "luna" - tali corpi cessano di essere lune quando vengono espulsi dall'orbita planetaria - e questo uso è ampiamente accettato. Un'altra critica era che la definizione non distingueva tra pianeti e stelle nane brune. Ogni tentativo di chiarire questa differenziazione doveva essere rimandato a una data successiva.

C'era stata anche delle critiche alla proposta definizione di doppio pianeta: attualmente la Luna è definita come un satellite della Terra, ma nel tempo il baricentro Terra-Luna si sposterà verso l'esterno (vedi accelerazione di marea) e potrebbe eventualmente trovarsi al di fuori di entrambi corpi. [26] Questo sviluppo aggiornerebbe quindi la Luna allo stato planetario in quel momento, secondo la definizione. Il tempo necessario affinché ciò avvenga, tuttavia, sarebbe di miliardi di anni, molto tempo dopo che molti astronomi si aspettano che il Sole si espanda in una gigante rossa e distrugga sia la Terra che la Luna. [27]

In un'intervista del Science Friday del 18 agosto 2006, Mike Brown ha espresso dubbi sulla necessità di una definizione scientifica. Ha affermato: "L'analogia che mi piace sempre usare è la parola "continente". Sai, la parola "continente" non ha una definizione scientifica. Sono solo definizioni culturali, e penso che i geologi siano saggi a lasciare quella da solo e non cercare di ridefinire le cose in modo che la parola "continente" abbia una definizione grande e rigorosa". [28]

Il 18 agosto, Owen Gingerich ha affermato che la corrispondenza ricevuta era stata equamente divisa a favore e contro la proposta. [29]

Proposta alternativa Modifica

La cronologia degli eventi che hanno avuto luogo nell'Assemblea generale dell'IAU del 2006 è dettagliata in [1] (in spagnolo).

Secondo Alan Boss della Carnegie Institution di Washington, un sottogruppo dell'IAU si è riunito il 18 agosto 2006 e ha tenuto un sondaggio sulla bozza della proposta: solo 18 erano a favore, con oltre 50 contrari. I 50 avversari hanno preferito una proposta alternativa elaborata dagli astronomi uruguaiani Gonzalo Tancredi e Julio Ángel Fernández. [29]

  1. La popolazione locale è l'insieme di oggetti che attraversano o si avvicinano da vicino all'orbita del corpo in esame.
  2. Questo vale generalmente per oggetti con dimensioni superiori a diverse centinaia di chilometri, a seconda della resistenza del materiale.
  3. Questo criterio permette di distinguere tra pianeti giganti gassosi e nane brune o stelle.
  4. Questa classe attualmente include la maggior parte degli asteroidi del Sistema Solare, gli oggetti Near-Earth (NEO), gli asteroidi Marte, Giove e Nettuno-Troia, la maggior parte dei Centauri, la maggior parte degli oggetti transnettuniani (TNO) e le comete. [30]

In base a questa proposta, Plutone sarebbe stato retrocesso a pianeta nano.

Bozza di proposta rivista Modifica

Il 22 agosto 2006 la bozza di proposta è stata riscritta con due modifiche rispetto alla bozza precedente. [31] [32] La prima era una generalizzazione del nome della nuova classe di pianeti (in precedenza la bozza di risoluzione aveva esplicitamente optato per il termine 'plutone'), con una decisione sul nome da utilizzare rinviata. Molti geologi erano stati critici sulla scelta del nome per i pianeti simili a Plutone, [33] preoccupati per il termine plutone che è stato usato per anni all'interno della comunità geologica per rappresentare una forma di intrusione magmatica tali formazioni sono palle di roccia abbastanza comuni . [34] [35] La confusione era ritenuta indesiderabile a causa dello status della planetologia come campo strettamente legato alla geologia. [36] Ulteriori preoccupazioni circondarono l'uso della parola plutone come nelle principali lingue come il francese e lo spagnolo, anche Plutone è chiamato Plutone, aggiungendo potenzialmente confusione.

Il secondo cambiamento è stato un ridisegno della definizione planetaria nel caso di un sistema a doppio pianeta. C'era la preoccupazione che, in casi estremi in cui un doppio corpo aveva la sua componente secondaria in un'orbita altamente eccentrica, ci potesse essere una deriva del baricentro dentro e fuori il corpo primario, portando a uno spostamento nella classificazione del corpo secondario tra satellite e pianeta a seconda di dove il sistema si trovava nella sua orbita. [37] Così la definizione è stata riformulata in modo da considerare un sistema a doppio pianeta esistente se il suo baricentro si trovava all'esterno di entrambi i corpi per la maggior parte del periodo orbitale del sistema.

Più tardi, il 22 agosto, si sono tenuti due incontri aperti che si sono conclusi con un brusco voltafaccia sulla definizione planetaria di base. La posizione dell'astronomo Julio Ángel Fernández ha preso il sopravvento tra i membri presenti ed è stata descritta come improbabile che perdesse la sua presa entro il 24 agosto. Questa posizione risulterebbe in soli otto pianeti principali, con Plutone classificato come un "pianeta nano". [38] La discussione al primo incontro è stata accesa e vivace, con i membri dell'IAU in disaccordo vocale tra loro su questioni come i meriti relativi della fisica statica e dinamica, il punto critico principale era se includere o meno le caratteristiche orbitali di un corpo tra i criteri di definizione. In un voto indicativo, i membri hanno pesantemente sconfitto le proposte su oggetti simili a Plutone e sistemi a doppio pianeta, e sono stati equamente divisi sulla questione dell'equilibrio idrostatico. Il dibattito sarebbe "ancora aperto", con riunioni private in vista della votazione prevista per il giorno successivo. [39]

Nella seconda riunione della giornata, a seguito di trattative "segrete", è iniziato a emergere un compromesso dopo che il Comitato Esecutivo si è mosso esplicitamente per escludere la considerazione dei pianeti extrasolari e per introdurre nella definizione un criterio relativo al dominio di un corpo nelle sue vicinanze . [40]

Bozza finale della proposta Modifica

L'ultima, terza bozza di definizione proposta il 24 agosto 2006 era:

L'IAU. risolve che i pianeti e altri corpi nel Sistema Solare siano definiti in tre categorie distinte nel modo seguente:

(1) Un pianeta [1] è un corpo celeste che (a) è in orbita attorno al Sole, (b) ha massa sufficiente per la sua gravità per superare le forze del corpo rigido in modo che assuma un equilibrio idrostatico (quasi rotondo) forma, e (c) ha liberato il quartiere attorno alla sua orbita.

(2) Un "pianeta nano" è un corpo celeste che (a) è in orbita attorno al Sole, (b) ha massa sufficiente per la sua gravità per superare le forze del corpo rigido in modo che assuma un equilibrio idrostatico (quasi rotondo) la forma [2], (c) non ha ripulito l'intorno attorno alla sua orbita e (d) non è un satellite.

(3) Tutti gli altri oggetti [3] in orbita attorno al Sole saranno indicati collettivamente come "Piccoli corpi del sistema solare".

[1] Gli otto pianeti sono: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno.

[2] Verrà istituito un processo IAU per assegnare gli oggetti limite in entrambi i pianeti nani e altre categorie.

[3] Questi includono attualmente la maggior parte degli asteroidi del sistema solare, la maggior parte degli oggetti transnettuniani (TNO), comete e altri piccoli corpi.

Dibattito in sessione plenaria Modifica

La votazione sulla definizione si è svolta durante la sessione plenaria dell'Assemblea nel pomeriggio. A seguito di un ritorno alle regole precedenti il ​​15 agosto, poiché la definizione planetaria è una questione principalmente scientifica, ogni singolo membro dell'Unione che partecipava all'Assemblea aveva diritto di voto. La sessione plenaria è stata presieduta dall'astronomo Jocelyn Bell Burnell. [41] Durante questa sessione, i membri dell'IAU votano su ciascuna risoluzione alzando il cartellino giallo. Un team di studenti ha contato i voti in ogni sezione dell'auditorium e l'astronoma Virginia Trimble ha compilato e conteggiato i conteggi dei voti. [42]

Il Comitato Esecutivo IAU ha presentato all'Assemblea quattro Risoluzioni, ciascuna riguardante un diverso aspetto del dibattito sulla definizione. [43] Piccole modifiche sono state apportate in aula a fini di chiarimento.

  • Risoluzione 5A costituiva la definizione stessa come sopra indicato. C'è stata molta discussione tra i membri sull'opportunità di usare l'espressione "sgomberato il vicinato" invece del precedente riferimento a "corpo dominante", e sulle implicazioni della definizione per i satelliti. La risoluzione è stata infine approvata con voto quasi unanime.
  • Risoluzione 5B ha cercato di modificare la definizione di cui sopra con l'inserimento della parola classico prima della parola pianeta al paragrafo (1) e alla nota [1]. Ciò rappresentava una scelta tra avere una serie di tre distinte categorie di corpi (pianeta, "pianeta nano" e SSSB) e l'apertura di un ombrello di "pianeti" sulle prime due di tali categorie. La risoluzione ha proposto quest'ultima opzione ed è stata sconfitta in modo convincente, con solo 91 [44] membri che hanno votato a suo favore.
  • Risoluzione 6A ha proposto una dichiarazione su Plutone: "Plutone è un pianeta nano secondo la definizione di cui sopra ed è riconosciuto come il prototipo di una nuova categoria di oggetti transnettuniani". Dopo un piccolo cavillo sulla grammatica coinvolta e domande su cosa costituisse esattamente un "oggetto transnettuniano", [citazione necessaria] la risoluzione è stata approvata con 237-157 voti favorevoli e 30 astenuti. [45] Fu così istituita una nuova categoria di pianeta nano. Sarebbe stato chiamato "plutoide" e definito in modo più restrittivo dal Comitato Esecutivo IAU l'11 giugno 2008.
  • Risoluzione 6B ha cercato di inserire una frase aggiuntiva alla fine dell'affermazione in 6A: "Questa categoria deve essere chiamata 'oggetti plutonici'." Non c'è stato alcun dibattito sulla questione e nella votazione il nome proposto è stato sconfitto da 186-183 una proposta per condurre una nuova votazione è stata respinta. Un processo IAU doveva quindi essere avviato per determinare il nome della nuova categoria. [44]

A una lettura letterale della Risoluzione, i "pianeti nani" sono implicitamente esclusi dal paragrafo (1) dallo status di "pianeta". Uso della parola pianeta nel loro titolo può, tuttavia, causare qualche ambiguità.

La definizione finale, approvata il 24 agosto 2006 con la Risoluzione 5A della 26a Assemblea Generale, è: [46] [47]

L'IAU. risolve che i pianeti e altri corpi, ad eccezione dei satelliti, nel Sistema Solare siano definiti in tre categorie distinte nel modo seguente:

(1) Un pianeta [1] è un corpo celeste che (a) è in orbita attorno al Sole, (b) ha massa sufficiente per la sua gravità per superare le forze del corpo rigido in modo che assuma un equilibrio idrostatico (quasi rotondo) forma, e (c) ha liberato il quartiere attorno alla sua orbita.

(2) Un "pianeta nano" è un corpo celeste che (a) è in orbita attorno al Sole, (b) ha massa sufficiente per la sua gravità per superare le forze del corpo rigido in modo che assuma un equilibrio idrostatico (quasi rotondo) la forma [2], (c) non ha ripulito l'intorno attorno alla sua orbita e (d) non è un satellite.

(3) Tutti gli altri oggetti [3], ad eccezione dei satelliti, in orbita attorno al Sole saranno indicati collettivamente come "Piccoli corpi del sistema solare".

Note a piè di pagina:

[1] Gli otto pianeti sono: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno.
[2] Verrà istituito un processo IAU per assegnare gli oggetti limite in entrambi i pianeti nani e altre categorie.

[3] Questi includono attualmente la maggior parte degli asteroidi del sistema solare, la maggior parte degli oggetti transnettuniani (TNO), comete e altri piccoli corpi.

Plutone è un "pianeta nano" secondo la definizione di cui sopra ed è riconosciuto come il prototipo di una nuova categoria di oggetti transnettuniani[1].

Nota:

[1] Verrà istituito un processo IAU per selezionare un nome per questa categoria.

L'IAU ha anche deciso che "pianeti e pianeti nani sono due classi distinte di oggetti", il che significa che i pianeti nani, nonostante il loro nome, non sarebbero considerati pianeti. [44]

Modifica della sostanza

Alan Stern, lo scienziato capo della missione robotica della NASA su Plutone, ha affermato che Terra, Marte, Giove e Nettuno non hanno completamente ripulito le loro zone orbitali, proprio come Plutone. Orbite terrestri con 10.000 asteroidi vicini alla Terra. Giove, nel frattempo, è accompagnato da 100.000 asteroidi troiani sul suo percorso orbitale. Stern ha affermato: "Se Nettuno avesse ripulito la sua zona, Plutone non sarebbe lì". [48]

Alcuni astronomi contrastano questa opinione affermando che, lungi dal non aver cancellato le loro orbite, i pianeti maggiori controllano completamente le orbite degli altri corpi all'interno della loro zona orbitale. Sebbene Giove coesista con un gran numero di piccoli corpi nella sua orbita (gli asteroidi troiani), questi corpi esistono solo nell'orbita di Giove perché sono sotto l'influenza dell'enorme gravità del pianeta. La Terra accresce o espelle asteroidi vicini alla Terra su scale temporali di milioni di anni, liberando così la sua orbita. Allo stesso modo, Plutone può attraversare l'orbita di Nettuno, ma Nettuno molto tempo fa ha bloccato Plutone e i suoi oggetti della cintura di Kuiper, chiamati plutini, in una risonanza 3:2 (cioè orbitano attorno al Sole due volte ogni tre orbite di Nettuno). Poiché le orbite di questi oggetti sono interamente dettate dalla gravità di Nettuno, Nettuno è quindi gravitazionalmente dominante. [49]

L'11 giugno 2008, l'IAU ha annunciato che la sottocategoria dei pianeti nani con orbite transnettuniana sarebbe stata conosciuta come "plutoidi". In un comunicato stampa di accompagnamento, l'IAU ha affermato che: [50]

I plutoidi sono corpi celesti in orbita attorno al Sole a una distanza maggiore di quella di Nettuno che hanno massa sufficiente per la loro autogravità per superare le forze del corpo rigido in modo che assumano una forma di equilibrio idrostatico (quasi sferica), e che non si sono liberati il quartiere intorno alla loro orbita.

Questa sottocategoria include Plutone, Haumea, Makemake ed Eris.

Alcuni aspetti della definizione sono ancora difficili da applicare al di fuori del Sistema Solare. Le tecniche per identificare gli oggetti extrasolari generalmente non possono determinare se un oggetto ha "cancellato la sua orbita", se non indirettamente tramite un criterio di cancellazione dell'orbita. La formulazione della definizione del 2006 è eliocentrica nell'uso della parola Sole invece di stella o stelle, e quindi non è applicabile ai numerosi oggetti che sono stati identificati in orbita attorno ad altre stelle. Una definizione "funzionante" separata per i pianeti extrasolari è stata, tuttavia, raccomandata da un gruppo di lavoro della IAU nel 2003 [51] e include il criterio: "La massa/dimensione minima richiesta affinché un oggetto extrasolare sia considerato un pianeta dovrebbe essere la uguale a quello usato nel Sistema Solare." [52]

Modifica processo Process

Il voto finale è stato criticato a causa della percentuale relativamente piccola dei 9000 membri dell'IAU che hanno partecipato. Oltre al fatto che la maggior parte dei membri non partecipa alle Assemblee Generali, questa mancanza è dovuta anche alla tempistica della votazione: la votazione finale si è svolta l'ultimo giorno dei 10 giorni di manifestazione, dopo che molti partecipanti se ne erano andati o si preparavano a partire. Anche molti astronomi non sono stati in grado o hanno scelto di non fare il viaggio a Praga e, quindi, non hanno votato. Al voto erano presenti solo 424 astronomi, ovvero meno del 5% della comunità degli astronomi. [48] ​​Tuttavia, il campionamento di 400 membri rappresentativi su una popolazione di 9.000 fornisce statisticamente un risultato con una buona precisione (intervallo di confidenza migliore del 5%). [53] L'astronoma Marla Geha ha chiarito che non tutti i membri dell'Unione dovevano votare sulla questione della classificazione: solo quelli il cui lavoro è direttamente correlato agli studi planetari. [54]

La decisione ha generato implicazioni culturali e sociali, colpendo "l'industria dei manufatti e dei giocattoli astronomici". [55] La maggior parte dei libri didattici che includevano la definizione sono stati stampati dopo il 2006. La decisione è stata abbastanza importante da indurre gli editori dell'edizione 2007 del Enciclopedia del libro mondiale sospendere la stampa fino al raggiungimento di un risultato finale. [55] La nuova designazione ha ripercussioni anche nel mondo astrologico e trova accoglimenti contrastanti, con divergenze di opinione sull'opportunità di apportare modifiche alla pratica astrologica a seguito della definizione. [56]

Cultura popolare Modifica

L'impatto della definizione rivista, in particolare il cambiamento nello stato di Plutone, si è riflesso nella cultura popolare. Un certo numero di contributi musicali hanno commemorato il cambiamento:

  • "Pianeta X" (1996), canzone di Christine Lavin. Una protesta bonaria contro i suggerimenti che Plutone non è un pianeta.
  • "Pluto" (1998), canzone di 2 Skinnee J's. Un'appassionata difesa dello status di Plutone come pianeta.
  • Cosa una settimana, 25 agosto 2006 podcast di Jonathan Coulton. In primo piano una canzone "I'm Your Moon", dal punto di vista di Caronte, su Plutone che viene riclassificato come pianeta nano.
  • "Bring Back Pluto" (2007), canzone di Aesop Rock nell'album Nessuno passerà. Canzone hip-hop che sostiene lo status di Plutone come nono pianeta del Sistema Solare.
  • "Pluto" (2009), canzone di Robbie Fulks, parte della sua uscita "50-vc. Doberman". Sulla riclassificazione di Plutone, ricordato come un nono pianeta dai tempi della giovinezza del cantante, e ripropone Plutone come un monarca indimenticabile della fascia di Kuiper. [citazione necessaria]
  • "Ode to Pluto" è la traccia finale dell'album di debutto omonimo di Terra Lumina, che menziona il cambio di classifica. [citazione necessaria]
  • La retrocessione di Plutone è menzionata in "The Lonesome Friends of Science" su John Prine's L'albero del perdono, in cui i pianeti (incluso l'inesistente Vulcano) sono antropomorfizzati e Plutone è "non invitato alla danza interplanetaria".

Plutoed Modifica

Il verbo a pluto (preterito e participio passato: pluto) è stato coniato all'indomani della decisione IAU del 2006. Nel gennaio 2007, l'American Dialect Society ha scelto pluto come sua Parola dell'anno 2006, definendo a pluto come "declassare o svalutare qualcuno o qualcosa, come accadde all'ex pianeta Plutone quando l'Assemblea Generale dell'Unione Astronomica Internazionale decise che Plutone non corrispondeva più alla sua definizione di pianeta". [57] [58]

Il presidente della società Cleveland Evans ha dichiarato il motivo della selezione dell'organizzazione di pluto: "I nostri membri credono che la grande reazione emotiva del pubblico alla retrocessione di Plutone mostri l'importanza di Plutone come nome. Potremmo non credere più nel dio romano Plutone, ma abbiamo ancora un senso di connessione con l'ex pianeta" . [59]


Il Centro Galattico, la nostra Fonte Creativa

Viviamo nella galassia della Via Lattea, una bellissima galassia a spirale con un centro rigonfio affollato di stelle appena nate. I pianeti del nostro sistema solare ruotano attorno al nostro Sole, il nostro Sole e tutti gli altri 100 miliardi di altre stelle nella Via Lattea ruotano attorno alla fonte creativa della nostra galassia, il Centro Galattico.

Ogni galassia ha un centro o nucleo. Il nostro, così lontano da noi che impiegherebbe 25.000 anni per arrivarci se viaggiasse alla velocità della luce, è stato scoperto nel XX secolo tramite radiotelescopio. Gli astronomi negli anni '40 rilevarono tremende onde radio rumorose nello spazio. Potevano vedere approssimativamente da dove venivano, ma non esattamente, perché nuvole di polvere spaziale oscuravano la loro vista e lo fanno ancora. Con strumenti migliori lo riconobbero nel 1954 come il nostro Centro Galattico e le sue coordinate astronomiche furono stabilite quattro anni dopo. È il perno nella girandola della nostra galassia, il resto delle ruote della Via Lattea intorno ad essa. Gli scienziati ne stanno imparando di più ogni giorno. Al centro del centro galattico c'è un buco nero quattro milioni di volte più grande del nostro Sole che hanno chiamato Sagittarius A.

Gli hanno dato quel nome perché l'attuale posizione del Centro Galattico è nel segno del Sagittario, al 27° di 30°. Questo centro si sposterà o sembrerà spostarsi di mezzo grado in avanti ogni 50 anni, quindi cambierà segno ed entrerà in Capricorno tra 300 anni circa.

Hai sentito parlare del Centro Galattico

"Centro Galattico" è forse una frase familiare a causa del clamore del dicembre 2012 sulla fine del calendario Maya. I Maya sapevano che in quell'ultimo giorno, il solstizio d'inverno, il Sole si sarebbe allineato con il Centro Galattico. Le persone che non sapevano molto di astronomia o astrologia dicevano che la Terra era condannata. Si diceva che l'intensa radiazione del Centro Galattico quel giorno avrebbe avuto un percorso senza ostacoli verso la Terra e avrebbe vaporizzato tutti, o almeno fritz i nostri computer e telefoni cellulari. Sia gli astrologi che gli astronomi sapevano che era sciocco. Questo allineamento è già avvenuto prima, senza problemi. E l'allineamento del 2012 è stato spostato di diversi gradi. La morale di questa storia: non credere a chi predice la fine del mondo.

Ma il Centro Galattico è un dato di fatto.I seguaci del tipo più comune di astrologia occidentale, chiamata "tropicale", sostengono che il Centro Galattico è attualmente ai suddetti 27 gradi del Sagittario, gli astrologi "siderali" dicono che è a 2 gradi del Sagittario. Tutti concordano tuttavia che il Centro Galattico in un oroscopo deve avere un significato. È letteralmente traboccante di energia creativa: molta più energia di qualsiasi pianeta che conosciamo.

L'astrologia cerca il suo significato

Paul O. Hewit, un astrologo dedito allo studio del Centro Galattico, si spinge fino a dire che la sua posizione nel tema natale di una persona è seconda per importanza solo alla posizione del Sole. Già questo capovolgerebbe 4000 anni di astrologia. Altri ipotizzano che il Centro Galattico ci sia stato rivelato ora perché rappresenta (per citare alcune delle ultime speculazioni):

  • Una forma superiore di potere spirituale che noi esseri umani siamo ora pronti a incontrare, accettare, evolvere o aspirare a
  • Accesso ad aree precedentemente sconosciute della mente inconscia
  • “Una crepa nell'universo” che emette luce divina
  • Secondo l'astrologo Philip Sedgewick, è per la "deframmentazione psichica" o per liberarci da credenze e ricordi che ostacolano la nostra crescita
  • La capacità di aprire le nostre menti e diventare canali per un pensiero superiore
  • Comprendere il nostro posto fragile nell'universo e aumentare la nostra tolleranza e compassione per gli altri in questo stesso viaggio di vita
  • È la Sorgente illimitata che si rivela

Anche quel buco nero super-massiccio che drena energia, Sagittarius A (il Sole è in Sagittario dal 21 novembre al 21 dicembre), è anche responsabile della corsa alle vacanze.

Gli astrologi non conoscono ancora il significato del Centro Galattico e stanno facendo ricerche. Localizzare il Centro Galattico nelle carte natale di personaggi famosi e studiare le loro traiettorie di vita porta alla luce idee intriganti su cosa potrebbe significare quando una persona o una nazione ha il Sole, la Luna, l'Ascendente, Marte o qualsiasi pianeta o asteroide, in congiunzione con il Galattico Punto centrale. In questo momento è difficile dire con sicurezza qualcosa di specifico, ma ecco un bocconcino: Neil Armstrong (nato il 5 agosto 1930, alle 00:31 a Wapakoneta, Ohio, USA), primo umano a camminare sulla nostra Luna, ha avuto la sua Luna natale in esatta congiunzione con il Centro Galattico.

Sappiamo anche, perché gli scienziati possono osservarlo, che il Centro Galattico è letteralmente una continua eruzione di energia trasformativa. Nell'anno del crollo economico globale, il 2008, il pianeta Plutone, pianeta della ricchezza e della morte e rinascita, si è allineato con esso. Questo ha trasformato la nostra economia mondiale, generando sfide e sveglie a bizzeffe. Le congiunzioni con altri pianeti sono più comuni: il Sole si allinea con il Centro Galattico ogni anno e la Luna lo fa ogni mese. Non dare per scontato che tutte le congiunzioni con il nucleo galattico significhino un disastro.

Interpretazioni, spesso contrastanti, che gli astrologi si azzardano a condividere:


PIANETAPIANETA

Super-Terre: spezzare le catene (risonanti)!

Sono il tipo di pianeta più abbondante (che conosciamo) nella Galassia. Circa la metà di tutte le stelle simili al Sole ne ha uno. Molte stelle hanno un grappolo: ne sono state trovate fino a sette in orbita attorno a una singola stella. Il telescopio spaziale Kepler ha aperto le porte della Super-Terra.

Eppure le Super-Terre sono un mistero. Come sono arrivati ​​li? E se sono così comuni, perché non ne abbiamo nel Sistema Solare?

In questo post descriverò un nuovo modello che abbiamo costruito per l'origine delle super-Terre. Spiegherò anche come il Sistema Solare potrebbe inserirsi in questa immagine.

L'ambientazione: un disco incontaminato di gas e polvere in orbita attorno a una piccola stella. È qui che si formano i pianeti, e si formano velocemente. Questi vivai planetari durano solo pochi milioni di anni prima che il gas evapori. (Qualche milione di anni può sembrare un tempo lungo, ma ricorda che la Galassia è 13 miliardi anni, quindi questo è molto breve da quel punto di vista.)

Vista artistica di un disco che forma un pianeta attorno a una giovane stella. Credito: ESO/L. Calçada

La nostra idea è un semplice processo in tre fasi:

  1. Grandi corpi (da Marte a Terra) crescono dove fa abbastanza freddo che il ghiaccio è un elemento costitutivo (oltre la linea della neve). Questi embrioni planetari sono abbastanza massicci da lanciare onde nel disco. Le onde spingono indietro le orbite degli embrioni e spingono gli embrioni lentamente verso la stella. Questo è migrazione orbitale.
  2. Gli embrioni non migrano completamente sulla stella perché il disco ha un bordo interno che li ferma. Il primo embrione raggiunge il bordo interno. Gli embrioni successivi migrano verso l'interno verso il primo, ma non si limitano a scontrarsi. Invece, sono intrappolati nelle risonanze orbitali. Le orbite degli embrioni vicini hanno una configurazione speciale, dove si riallineano ogni tanto. Le risonanze sono misurate dal rapporto tra i periodi orbitali dei vicini. Ad esempio, la risonanza 2:1 significa che per ogni 2 orbite del pianeta interno, quella esterna completa 1 orbita. Gli embrioni finiscono in a catena risonante, dove ogni coppia di vicini è in risonanza.
  3. Il disco di gas — che teneva le mani degli embrioni’ mentre erano seduti in una catena risonante— evapora. Senza gas, la catena risonante degli embrioni diventa instabile circa il 90-95% delle volte. C'è una fase di collisioni giganti (simile alle ultime fasi di crescita dei nostri pianeti rocciosi). I sopravvissuti sono le super-Terre che vediamo, insieme al 5-10% dei sistemi fortunati in catene risonanti stabili.

Le nostre simulazioni al computer di questo processo corrispondono alle reali super-Terre. Le simulazioni creano sempre catene risonanti. E quando combiniamo il 90-95% di catene risonanti instabili con il 5-10% di catene stabili, combiniamo le proprietà delle super-Terre trovate da Keplero.

Esiste una piccola frazione di super-Terre in catene risonanti. Questi sono alcuni dei più bei sistemi planetari là fuori. Ad esempio, il sistema TRAPPIST-1 scoperto di recente (poesia qui) è una catena risonante di 7 pianeti!

Vista artistica del sistema TRAPPIST-1, con le risonanze tra i pianeti vicini aggiunte a mano. Credito: NASA/R. ferito/t. Pyle

Ogni coppia di pianeti vicini è in risonanza. I 7 pianeti sono in una catena risonante gigante che periodicamente si riallinea. Ogni 2 orbite del pianeta più esterno (pianeta h), i pianeti b, c, d, e, f e g completano esattamente 24, 15, 9, 6, 4 e 3 orbite, rispettivamente, e tutti e sette i pianeti si riallineano . Puoi persino creare musica con le orbite del sistema (vedi qui).

Questa configurazione elegante non si verificherebbe per caso. La migrazione orbitale è l'unico modo che conosciamo per creare sistemi così ben educati.

Proprio come i bambini, tutti i sistemi di super-Terre sono belli e perfetti (catene risonanti) quando nascono. Sfortunatamente, una volta che l'influenza calmante del disco del gas è scomparsa (come insegnanti e genitori che perdono la presa), la maggior parte diventa instabile. E proprio come i sistemi della super-Terra, al 90-95% della società è composta da persone che sono sopravvissute all'instabilità. (E comunque non vuoi stare con il 5-10% delle persone stabili.)

C'è un bonus aggiuntivo. Potremmo essere in grado di spiegare perché il Sistema Solare è diverso.

Ricordi quegli embrioni planetari? E se, prima di migrare troppo lontano, il primo embrione diventasse abbastanza grande da catturare il gas dal disco e diventare un gigante gassoso come Giove? Poi la storia cambia. Un gigante gassoso crea una fessura nel disco e blocca la migrazione verso l'interno degli altri embrioni.

Il gigante gassoso trattiene gli invasori in migrazione e protegge il sistema solare interno. I giganti del ghiaccio Urano e Nettuno, così come il nucleo di Saturno, potrebbero rappresentare “super-Terre fallite”, embrioni che stavano cercando di migrare vicino al Sole ma sono stati bloccati da Giove. (Il mio post più dettagliato su questa idea qui).

Secondo questa storia, la crescita di Giove è ciò che ha causato l'allontanamento dell'evoluzione del nostro Sistema Solare da quella dei sistemi della super-Terra. Ciò che rende il nostro Sistema Solare insolito o speciale. Questo è verificabile, perché l'idea prevede un'anti-correlazione tra pianeti simili a Giove e sistemi della super-Terra. In questo momento è difficile da dire, ma entro pochi anni dovremmo avere una risposta.

Un rapido riassunto sotto forma di immagine:

Siete invitati a leggere i dettagli cruenti nel documento scientifico (versione scaricabile qui).

PS – A molti astronomi non piace il termine “super-Terra” perché non abbiamo idea di quanto siano simili alla Terra questi pianeti. Ci sono buone ragioni per pensare che generalmente non siano come la Terra. Sfortunatamente, “super-Earth” ha preso piede. Inoltre, non c'è alternativa che trovo soddisfacente (al momento). Quindi, ho corso con la super-Terra. Scusa se ti ho fatto arrabbiare!


Pianeti in astrologia – Lezione 5

Clicca su uno di questi pianeti astrologici per saltare alla sua descrizione:

L'astrologia riguarda l'osservazione dei pianeti. Questo non vuol dire che i pianeti (o i segni) causa che accada qualcosa. Quello che osserviamo è sincronia – che le cose stanno avvenendo in sincronia. Un movimento scorre attraverso il nostro spazio, i cieli e la Terra. Invece di causando, i pianeti indicare cose, descrivendo ciò che sta già accadendo. Ma per comodità, gli astrologi usano frasi come "la tua Venere fa ti piace questo" o "il suo Marte fatto lui si comporta così». Si prega di notare che questo è solo per comodità nella comunicazione. Gli astrologi sanno che i pianeti non ci costringono a fare nulla, non più di quanto il tuo orologio delle 17:00 ti costringa a smettere di lavorare. Ma smetti di lavorare quando l'orologio segna le 17:00, vero? E quindi presti molta attenzione a quell'orologio, perché quell'orologio ti mostrerà quando è ora di tornare a casa dal lavoro. Ma l'orologio non ti ha mai costretto a lasciare il lavoro, né ha mai segnato il tuo destino. Alla fine, decidi tu quando lasciare il lavoro. Questa è la bellezza della sincronicità.

Come è stato detto, il Sole e la Luna sono inclusi quando diciamo "i pianeti". Gli astrologi lo fanno per comodità. I dieci pianeti dell'astrologia sono: Sole, Luna, Mercurio, Venere, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno e Plutone [1] . (Dalla nostra posizione geocentrica, la Terra non è inclusa nell'elenco, tuttavia l'interazione della Terra nello schema delle cose è indicata dall'Ascendente.) Tuttavia, prima del XVIII secolo furono riconosciuti solo i primi sette pianeti (erano percepibili ad occhio nudo): Sole, Luna, Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno. Da oltre 2000 anni, i sette pianeti classici sono stati osservati per tenere il tempo, orbitando costantemente lungo i loro percorsi. Forse è per questo che il numero sette era il simbolo della divinità nelle culture antiche. I sette prendevano il nome da divinità greche perché la loro influenza era considerata tale. Sette era il numero di giorni scelti per una settimana, con ogni giorno che prendeva in prestito il nome da uno dei pianeti classici. (I giorni che compongono il nostro mese di calendario sono stati determinati sulla base di un ciclo completo attraverso i 12 segni zodiacali della luna, da cui deriva la parola "mese".)

Le scoperte di Urano, Nettuno e Plutone corrispondevano ai cambiamenti rivoluzionari nel nostro mondo, dalla Rivoluzione industriale e la scoperta dell'elettricità (Urano), al collasso finanziario e all'interesse per il dominio mondiale degli anni '30 (Plutone). La retrocessione di status di Plutone a "pianeta nano" non cambia il fatto che si tratta di un corpo celeste che partecipa al flusso continuo di energia nel nostro mondo. Quindi, Plutone è incluso qui come pianeta. (L'astrologia osserva anche molti altri asteroidi/planetoidi, indipendentemente dallo stato planetario. Il corpo è lì, quindi conta.)

Ogni pianeta simboleggia una diversa componente della vita, un diverso tipo di energia. In termini psicologici, possiamo chiamarli "bisogni" o "pulsioni". Clicca sui pianeti dell'astrologia sopra per scoprire cosa ognuno porta all'astrologia.


Pianeti retrogradi Nozioni di base

La misura del tempo in cui un pianeta rimane in retrograda si basa sul tempo orbitante del pianeta, passando da un massimo di 20 giorni per Mercurio a oltre 200 giorni per Plutone, che è un pianeta molto remoto.

Venere, Mercurio, Giove, Marte Plutone, Nettuno, Urano e Saturno vedono un periodo retrogrado.

Urano, Nettuno e Plutone sono così conosciuti come pianeti superiori.

Sono retrogradi per circa 1/2 anno. o giù di lì, quindi dirigere per un altro 1/2 all'anno. o giù di lì.

Giove e Saturno sono pianeti sociali e svolgono ruoli importanti nell'astro-economia e nel governo, ma non hanno molto a che fare con le nostre vite personali, almeno non in modo diretto. Giove diventa retrogrado per circa 4 mesi all'anno, mentre Saturno (aggiungi la parola chiave-retrogrado ) per circa 4 mesi circa.

Mercurio di solito va retrogrado da 3 a 4 volte all'anno.

Venere più o meno, diventa retrograda ogni 18 mesi circa.

Marte diventa retrogrado una volta ogni 2 anni.

In che modo i pianeti retrogradi influenzano te e gli altri?

Quando un pianeta "fa una stazione" o è fermo, ha fermato ogni movimento.

Un pianeta stazionario concentra la sua energia in un posto e in un modo, e quindi crea una forte influenza su una persona.
Durante un periodo retrogrado, l'energia del pianeta è più ritirata e interna. 

Occasionalmente, capovolge le situazioni, sposta i nostri sentimenti e le nostre azioni di routine.  È stato detto che i retrogradi significano "punti in sospeso". 

L'impatto di pianeti benevoli come Venere e Giove è diminuito mentre sono retrogradi.   Si dice che quando i cosiddetti pianeti malevoli come Urano, Marte e Saturno sono in retrogrado, la loro malevolenza si espande.

Il modo in cui il movimento retrogrado influisce sulle questioni cambia da pianeta a pianeta.

I pianeti retrogradi hanno un significato extra in astrologia, ma Venere, Marte e Mercurio sono quelli di cui dovremmo preoccuparci di più poiché sono pianeti personali. Il loro periodo retrogrado è il più cruciale nella nostra vita quotidiana.

Se un pianeta inizia a muoversi in modo diverso dal solito, genera strane impressioni. Generalmente, le aree governate da questi pianeti sono maggiormente colpite.

Ad esempio, i problemi con e nella comunicazione si verificano di più durante un Mercurio retrogrado.

Durante un Marte retrogrado, le disavventure dovute all'avventatezza saranno accentuate e così via...

Pertanto, i periodi per ciascuno dei Pianeti in retrogrado dovrebbero essere considerati come un momento per essere conservatori e per riflettere le cose da un punto di vista diverso.

 Questa conoscenza può aiutarci a evitare i problemi e rendere efficaci i nostri tentativi.

È facile capire perché alcune persone confondono un pianeta retrogrado per indicare che accadrà qualcosa di discutibile.

Un retrogrado allunga ed estende l'impatto del pianeta. 

Se l'impressione data è discutibile, sarà estesa e sarà incolpata di quei pianeti retrogradi.

Tutto sommato, se un periodo retrogrado sta creando fortune felici, anche queste si prolungheranno.

Come affrontare i pianeti retrogradi.

Durante un ciclo retrogrado, dovremmo rinnovare, riscrivere, restituire, rifare, ri-accoppiare, riprogrammare e ri-memorizzare.

Generalmente, le cose governate da un certo pianeta richiedono una replica, o fanno dei cambiamenti.

Per evitare ciò, assicurati che ciò che vuoi fare sia qualcosa che vuoi fare solo una volta.

*Nota dell'autore*Sono di due menti sui pianeti retrogradi.

Dal mio studio sull'astrologia sono arrivato a credere che un periodo retrogrado planetario sia una fantasia, un'evocazione, tuttavia, questa impresa illusoria è potente, così potente in effetti, finisce per plasmare la nostra visione collettiva.   Credo ancora, tuttavia,  che le persone più colpite da alcuni di questi pianeti retrogradi siano quelle nate con uno o più nel tema natale.  Ma, dicendo questo, continuerò con ciò che hanno imparato a conoscere i retrogradi.