NOTIZIARIO
Massa (kg)..........................................................................? x 10? Diametro equatoriale (km).........................................approssimativamente 1.700 Densità media (kg/m3) ...................................................................== Distanza perielica dal Sole (Km)...................................................13 x 109 Distanza afelica dal Sole (Km)....................................................130 x 109 Periodo di rivoluzione (anni)........................................................10.500 Inclinazione dell'orbita (gradi).........................................................== Eccentricità dell'orbita (deviazione dal cerchio)........................................== Temperatura media superficiale (K).......................................................33 Albedo geometrica visuale (riflettività).................................................==
Il 15 marzo 2004 resterà nella storia dell'astronomia? Potrebbe esserlo perché in quel giorno si è annunciato la scoperta del primo corpo dell'ipotizzata Nube di Oort, anche se i media lo hanno annunciato come il tanto cercato, ma mai trovato, 10° pianeta del Sistema Solare. Perché abbiano voluto di proposito "calcare la mano" con l'ennesima "sparata" sensazionalistica lo sanno solo loro. Ma facciamo un po' di storia.
 | Immagine 1: rappresenta- zione pittorica immaginaria del distante corpo; il lontano Sole appare quasi come una stella di fondo, in quanto dista quasi 13 miliardi di chilometri; è comunque la più luminosa stella visibile nel suo cielo (fonte R. Hurt (SSC-Caltech), JPL-Caltech, NASA) Cliccando l'immagine la visualizzerete a 800 x 600 pixel |
Il 15 marzo 2004 ci fu un annuncio da parte di astronomi del Caltech, del Gemini Observatory e dell'Università di Yale, i quali annunciarono la scoperta del più lontano e freddo oggetto ruotante attorno al Sole. L'oggetto scoperto ruota attorno alla nostra stella 90 volte più distante del nostro pianeta, addirittura 3 volte più lontano di Plutone, sino ad oggi il pianeta conosciuto più lontano.
La scoperta, datata 14 novembre 2003, fu ottenuta al Samuel Oschin
Telescope da 48 pollici di diametro del Caltech's Palomar Observatory, situato a est di San
Diego (California-USA). Il team scopritore è capitanato dal Dr.
Mike Brown del
Caltech di Pasadina, dal Dr.
Chad Trujillo
del Gemini Observatory delle Hawaii
e da David Rabinowitz della Yale University di New Haven, Conneticut. Per continuare le ricerche il team impiegò vari strumenti in Cile, Spagna, Arizona e alle Hawaii, oltre al nuovissimo Spitzer Space Telescope.
A causa della sua bassa temperatura superficiale, la squadra che operò la scoperta ha proposto di
chiamare l'oggetto col nome di Sedna, la divinità dell'oceano degli indiani Inuit, dalla
quale presero vita tutte le specie viventi dei mari. Ufficialmente esso non ha ancora un nome proprio,
pertanto lo si identifica con la sigla della scoperta: 2003 VB12.
Un fatto che tipicizza 2003 VB12 è quello che la sua orbita è fortemente ellittica, molto più di qualsiasi oggetto di queste dimensioni e che obbliga il corpo ad impiegare ben 10.500 anni per rivolvere attorno al Sole.
Immagine 2: orbita di 2003 VB12 comparata con quella dei pianeti interni ad esso (fonte Caltech). Si ricordi che una Unità Astronomica (AU in inglese) corrisponde a poco meno di 150 milioni di chilometri; la sua esatta definizione la trovate nel dizionario. |
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Un'orbita così ellittica autorizza a pensare che l'oggetto 2003 VB12
possa appartenere addirittura alla Nube di Oort; c'è veramente una relazione con Sedna?
Come si sa, la Nube di Oort
è un'ipotetico alone di proto-comete ghiacciate che circonda in ogni direzione il Sistema Solare
interno, il quale si estende sino a distanze di almeno metà strada con la stella più vicina
(il sistema di Alpha Centauri).
Il transito occasionale di stelle nelle vicinanze del Sole ne disturberebbe l'orbita, facendo
"precipitare" alcune di queste proto-comete dentro il sistema solare. Esse, successivamente,
entrerebbero nel sistema solare interno e noi le avvisteremmo come le classiche comete che
conosciamo. Anche se mai osservata direttamente, la Nube di Oort spiegherebbe come mai la direzione delle
comete transitanti nei pressi della Terra sia praticamente casuale. I quattro grafici successivi
mostrano (a scale diverse) come si ipotizza sia strutturato il sistema solare e come s'inquadri l'orbita dell'oggetto
descritto nell'articolo.
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Immagine 3: le distanza fra i corpi del Sistema Solare in scala; in senso orario: il sistema solare interno, il sistema solare esterno, l'orbita di 2003 VB12, la Nube di Oort (che dista da 0,8 a circa 2,3-2,4 anni luce da Sole. (fonte Spaceweather.com) |
Come si può vedere nel riquadro in basso a sinistra del grafico qui sopra,
la Nube di Oort è
molto più lontana dell'orbita di Sedna, almeno dieci volte più lontana. Allora perché si pensa
che Sedna ne sia un membro?
Il Dr. Brown dice:
"Noi crediamo che l'esistenza di Sedna sia evidenza che la
Nube di Oort si
estenda in verità molto più in direzione del Sole di quanto si pensasse prima. Questa
"Nube di Oort interna" si formò nello stesso modo di quella precedentemente
conosciuta come "Nube di Oort (esterna)".
Al principio della storia del sistema solare parecchi piccoli corpi ghiacciati stavano orbitando intorno
al sole e vennero espulsi dagli incontri ravvicinati con i pianeti. Mentre viaggiavano sempre più
lontano, allontanandosi dal sole, le loro orbite erano influenzate dalle stelle esterne, causando loro
un rallentamento che permise loro di rimanere unite al sole."
(NdR: che ne impedì l'espulsione dal sistema solare")
"Sedna subì lo stesso effetto, eccetto che le stelle che provocarono questo effetto
devono essere state molto molto più vicine di quanto ci si aspettasse prima. Noi crediamo che
questo sia evidenza che anche il sole si sia formato in un gruppo relativamente compatto di
stelle."
(Ndr: successivamente poi dispersosi nello spazio come lo osserviamo oggi).
Nelle immagini che permisero la sua scoperta, esso appariva solamente
come un punto luminoso. Al giorno d'oggi non possiamo fare misure dirette delle sue dimensioni,
analizzando questo puntino luminoso. La luce emessa dal Sole viaggia nello spazio interplanetario
fino a 2003 VB12 e ne viene riflessa dalla superficie, tornando indietro sino a noi. Nelle
immagini che vengono continuamente prese dagli astronomi, moltissimi piccoli corpi ghiacciati e
parecchi oggetti con la superficie ghiacciata riflettono la luce nella stessa maniera, ma hanno
diametri e distanze da noi diversi. Il difficile è stabilire quale distanza ci separi da questi
corpi, in modo da poter risalire al suo diametro; o viceversa.
Conoscendo il moto di Sedna, stimando la sua albedo e, impiegando un telescopio infrarosso,
misurando la temperatura della sua superficie (che a tale distanza dal Sole è uniforme), possiamo
misurare le sue dimensioni. E' evidente che un oggetto di dimensioni maggiori emetta molta più
radiazione infrarossa di uno di dimensioni minori.
In collaborazione con Frank Bertoldi del MPIfR Bonn, gli autori
della scoperta impiegarono il radiotelescopio da 30 metri di diametero
IRAM, e in collaborazione con
John Stansberry dell'Università dell'Arizona e Bill Reach dello Spitzer Science
Center, usarono lo
Spitzer Space Telescope.
Sedna era troppo piccolo per essere misurato da entrambi. Questo ci dice che il suo
diametro di dovrebbe collocare approssimativamente sui 1.700-1.800 km di diametro: all'incirca a
metà strada fra le dimensioni di
Plutone e quella del maggiore dei Kuiper belt object
(Quaoar).
Ci sono delle incertezze nelle misure, ma l'ordine di grandezza dell'oggetto è comunque questo;
ad esempio c'è la certezza che il suo diametro sia maggiore dei 1.250 km del diametro di
(Quaoar). L'immagine seguente ci mostra un raffronto fra le dimensioni di Sedna
e quella di alcuni corpi del Sistema Solare.
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Immagine 4: comparazione in scala del diametro di Sedna con alcuni corpi del Sistema Solare (fonte Caltech) |
No, alla lettera, la definizione di pianeta non calza a questo corpo.
Gli astronomi hanno una ben precisa definizione di pianeta, ed esso non ricalca nemmeno le
caratteristiche di Plutone,
ma sotto un certo punto di vista gli scopritori hanno una certa suggesione a pensarlo.
Gli oggetti scoperti del tipo di Sedna, come
Quaoar o
2004 DW
sono in quella "linea di confine" fra pianeti, asteroidi e comete. Questi oggetti sono tutti
grandi, ma che cosa sono veramente? Gli scopritori preferiscono chiamarli "planetoidi", cioé
oggetti di forma sferoidale, ma non sufficientemente grandi per poter essere considerati pianeti.
Infatti si considera pianeta ogni corpo del sistema solare la cui massa è maggiore della massa
totale di tutti gli altri corpi che percorrono orbite simili. Per esempio, molti asteroidi
attraversano l'orbita della
Terra. Ma la loro massa complessiva è molto minore di quella del nostro pianeta.
Invece Cerere, il più grande degli asteroidi presenti fra l'orbita di
Marte e quella
di Giove, non ha una
massa complessiva maggiore degli altri messi insieme.
Che cosa si può dire di Plutone?
Anch'esso, se lo si considera un
Kuiper belt object, non supera in massa gli altri KBO, ma -personalmente- ritengo
che le motivazioni storiche siano ben diverse in quanto, quanto Clyde W. Tombaugh lo
scoprì nel 1930, nessun KBO era noto, lo si poteva guardare con un piccolo telescopio da 30 cm
di diametro, risultava davvero essere solo e, poi negli anni '70 del secolo scorso, addirittura
si scoprì che aveva un satellite,
Caronte.
Anche Cerere è il maggiore degli oggetti della sua classe, gli asteroidi, ma da subito si
scoprirono altri oggetti della sua taglia e, successivamente, decine di oggetti più piccoli. Ad
oggi, 2004, sono stati scoperti ben centomila asteroidi di taglia chilometrica, e nessuno si
sognerebbe di considerare Cerere, Vesta, Pallade, Giunone o altri come pianeti, anche se
per loro fu introdotta una nuova classe di oggetti, gli asteroidi, appunto. Per essere
precisi, nella terminologia inglese si usano due termini: asteroids e minor planets.
Per me, comunque, il problema è abbastanza futile.
Oltretutto, sin dalla sua scoperta, il maggiore dei KBO è considerato
(Quaoar, almeno fintanto che non si scoprirà un'oggetto di dimensione maggiore...
Come già anticipato, Sedna è il solo oggetto che si conosca il
quale probabilmente appartenga alla Nube di Oort interna, ma l'equipe che lo ha scoperto
sospetta che si troveranno molti altri oggetti come esso, se non addirittura più grandi e
massicci. Anche per questo non lo ritengono un pianeta.
Ma una definizione alternativa di pianeta, promossa da alcuni astronomi, è quella che considera
come tale ogni oggetto del sistema solare la cui forza gravità lo ha modellato di forma sferica.
Secondo tale definizione non ci sarebbero solamente i nove pianeti storici, ma ad essi si
dovrebbero aggiungere tutti i corpi (satelliti e asteroidi) la cui autogravità sia sufficientemente
forte, approssimativamente tutti quelli con diametro intorno ai mille km. Oltre a corpi come
la Luna, Cerere, Titano, Io, Europa, Ganimede, Callisto, ecc. non si sa' nemmeno quanti KBO e
oggetti come 2003 VB12 ci possano essere... La ritengo un'inutile complicazione.
E' meglio per tutti che i pianeti rimangano i nove storici, a meno che non si scopra un corpo
veramente grande e le cui caratteristiche lo identifichino come tale.
La sua orbita è conosciuta con ragionevole certezza. Dopo la sua scoperta, si ritrovarono tracce in dati d'archivio del 2001; con tre anni d'osservazioni si sa che il perielio si colloca approssimativamente a 76 UA. Col crescere dei dati astrometrici sarà possibile redigere effemeridici precise, ma per ora si pensa che la distanza afelica si collochi sulle 850 UA.
NO. Sedna non entra mai nella regione dei Kuiper belt objects.
I KBO sono degli oggetti ghiacciati che si trovano appena oltre l'orbita di
Nettuno. Forti
evidenze mostrano che questi oggetti si fermano intorno alle 50 UA, mentre 2003 VB12 non scende mai sotto una distanza
di 76 UA dal sole.
Ci sono alcuni KBO che arrivano lontano dal sole più o meno come fa Sedna, ma essi
hanno un perielio a 35 UA. Sedna è speciale perché non va mai più vicino di 75 UA dal
sole; l'equipe che lo ha scoperto ritiene che questa peculiarità sia dovuta all'effetto del
transito di stelle nelle ere passate. Una seconda spiegazione per la sua peculiare orbita
potrebbe essere il fatto che ci sia un corpo piuttosto grande, per esempio delle dimensioni di
Marte o maggiore, che
potrebbe trovarsi in una orbita circolare proprio a 70 UA dal Sole, il quale causerebbe le
perturbazioni nell'orbita di Sedna osservate.
Se un tale pianeta esistesse, allora potrebbe venire scoperto con nuove osservazioni.
La ricerca è stata condotta, con una survey ancora in corso di sviluppo del sistema solare esterno, impiegando la Palomar QUEST camera e il Samuel Oschin Telescope del Palomar Observatory nella California meridionale. Tale ricerca cominciò fin dal 2001, con un cambiamento all'entrata della QUEST camera nell'estate del 2003. Ad oggi la ricerca ha fruttato 40 brillanti KBO.
Per cercare gli oggetti, l'equipe prendeva tre immagini di una piccola
regione di cielo nell'arco di tre ore e guardava se nella regione inquadrata c'erano oggetti
che si erano mossi. I molti miliardi di stelle e galassie visibili in cielo appaiono stazionari,
mentre satelliti, pianeti, asteroidi e comete si muovono. Oggetti appartenenti alla Nube di
Oort sono estremamente distanti, pertanto si spostano estremamente piano.
Ci sono due differenti procedure per analizzare tre diverse immagini. L'area totale di cielo
sottesa nell'immagine qui sotto è equivalente in dimensione alla testa d'uno spillo tenuto alla
lunghezza d'un braccio. Incidentalmente, questa è grande quanto il sole come appare da
Sedna. In alternativa si cercano corpi inusuali in ampie aree di cielo. In ogni caso
la ricerca dell'equipe scopritrice di Sedna continuerà ancora per parecchi anni.
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Immagine 5: a sinistra si vede 2003 VB12 (Sedna) che si sposta fra le stelle; le immagini furone prese col telescopio da 48 pollici dell'Osservatorio di Monte Palomar. L'oggetto 2004 DW fu scoperto in maniera analoga (fonte Caltech)
Immagine 6: sotto si possono osservare le tre riprese originali, intervallate di 90 minuti,
ottenute il 14 novembre 2003 alle ore 06:32, 08:03 e 09:38 TU; 2003 VB12 è indicato dalla
freccia (fonte Caltech) |
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Sedna è approssimativamente nel rosso (banda R) di magnitudine 20.5,
considerevolmente più debole di 2004 DW e di Quaoar. Esso è al di là delle possibilità osservative della
maggior parte degli astrofili, ma sarebbe alla portata di coloro che impiegano strumenti di
dimensione medio-grande abbinati ai ccd. Si può sottolineare che la prima conferma
dell'esistenza dell'oggetto fu quella fatta dal Tenagra Observatory, una struttura all'estremità massima
delle possibilità degli astrofili, gestita da Michael Schwartz nell'Arizona meridionale,
in un sito particolarmente favorevole).
Nel marzo 2004 la localizzazione di 2003 VB12 era relativamente facile nel cielo
sud-occidentale appena dopo il tramonto. Esso è prospetticamente vicino al pianeta
Marte e forma
un triangolo con esso e il brillante pianeta Venere. La cartina qui sotto mostra come apparirebbe
nei giorni a cavallo della metà del marzo 2004 nel cielo occidentale dopo il tramonto.
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Immagine 7: la posizione apparente in cielo di 2003 VB12 (Sedna) intorno al 15 marzo 2004 alle 19 TU (fonte Caltech) |
Non lo sappiamo. La sua superficie è relativamente luminosa, e questo
l'abbiamo appreso dalle misure infrarosse, e ci aspetteremmo che ci fosse ghiaccio d'acqua o
ghiaccio di metano come hanno
Plutone e Caronte.
Ma osservazioni fatte dal
Gemini Telescope e (in collaborazione con Chris Koresko del JPL) dal
Keck telescope
suggeriscono che questo non sia vero.
Dalle osservazioni fatte col telescopio SMARTS da 130 cm in Cile, si sa che Sedna
è uno degli oggetti più rossi dell'intero sistema solare (il secondo), rosso almeno quanto
Marte.
Il perché sia accaduto non si sa; e questo lascia perplessi i ricercatori.
Dalle osservazioni fatte col telescopio SMARTS da 130 cm in Cile,
in collaborazione con Suzanne Tourtellotte della Yale University, è stato determinato che
Sedna probabilmente ruota una volta ogni approssimativamente 40 giorni. Di tutti i corpi del
sistema solare, solo Mercurio
e Venere si sa che ruotano più
lentamente.
Ma perché la sua rotazione è così lenta? Rabinowitz avanza l'ipotesi che 2003 VB12 sia
accompagnato da un satellite, ma solamente il Telescopio Spaziale Hubble potrebbe confermarlo direttamente.
Il Dr. Trujillo ha avuto la possibilità di esaminare la superficie del corpo con uno dei telescopi
ottici/infrarossi più grandi del mondo, l'8-metri (26-piedi) Frederick C. Gillett Gemini Telescope
sul Mauna Kea, alle Hawaii. Egli dice: "Noi non sappiamo ancora che cosa ci sia sulla superficie di
questo corpo. Non è per nulla (certo) che cosa vorremmo predire o che cosa potremmo spiegare".
Lo studio di questo corpo deve proseguire nei prossimi decenni, in quanto ora si trova al
perielio e pertanto è nelle
migliori condizioni osservative.
La ragione è dovuta al miglioramento straordinario della tecnologia avvenuto
negli ultimi anni. Clyde Tombaugh scoprì Plutone nel 1930 impiegando lastre fotografiche, con le quali si può riprendere una
vasta porzione di cielo, ma che non sono nemmeno lontanamente paragonabili per sensibilità ai
ccd.
I nuovi e larghi telescopi poi hanno permesso di raggiungere prestazioni eccezionali, sia in termini
di efficienza fotonica che di risoluzione spaziale, soprattutto se abbinati a sistemi attivi e adattivi,
per di più adesso montano ccd a grande campo dove ogni corpo più luminoso di una certa magnitudine, che
sia presente nel campo inquadrato, viene rivelato. I nuovi supercomputer permettono la gestioni di
enormi flussi d'informazioni, pertanto anche la gestione delle immense immagini prodotte dai moderni
rivelatori. Ad esempio, ognuna delle immagini grezze in LBVR del VLT in Cile ha una dimensione
di oltre 1 GB! E ne servono almeno quattro (una per luminanza, blu, verde, rosso), sempre che non si
riprendano anche in infrarosso, ultravioletto o con altri filtri.
Inoltre sono disponibili programmi di ricerca automatica che sorvegliano il cielo alla ricerca di corpi
in movimento, come asteroidi e comete (programmi Linear, Loneos, Neat, ecc.) E i risultati, in termini
di numero di scoperte è sensazionale; ho letto uno studio pubblicato nel marzo 2004 dove si confrontavano
le scoperte di asteroidi fatte dal 1801, anno della scoperta di Cerere. Dal 1801 e sino
all'avvento della fotografia si scoprirono 300 asteroidi, dal 1880 al 1980 (quando entrarono in funzione
i primissimi ccd) si scoprirono diecimila asteroidi. Negli ultimi venticinque anni se ne sono scoperti
novantamila, 37 mila dei quali dal solo sistema automatizzato Linear in funzione da circa un decennio!
Lo stesso team che scoprì Sedna impiega una camera ccd da 172 Megapixel montata su un telescopio
robotizzato finalizzato per la ricerca di questi corpi. Solo cinque anni fa (nel 1999) la tecnologia di
questa camera ccd non era disponibile, come non era disponibile un computer che riuscisse a gestirne il
flusso di dati.
E' molto probabile che ci siano ancora molti oggetti come questo. Il team che
l'ha scoperto ha indagato solamente il 15% del cielo prima di scoprire Sedna. Essi proseguiranno
nello scrutare il cielo, e ritengono si possano scoprire ancora parecchi oggetti così grandi. Ritengono
che questo sia solamente il principio.
La legge di Keplero dice
che un oggetto con un'orbita così ellittica trascorre la maggior parte del suo tempo lontanissimo dal
sole. Viceversa, per ogni 2003 VB12 scoperto vicino al perielio, ci sono molti corpi estremamemte lontani dal sole, che non
è possibile vedere perché troppo poco luminosi, almeno per ora. Si è scoperto 2003 VB12 perchè
è di "grande taglia", fra 1/2 e 3/4 della dimensione di Plutone. Molti corpi del sistema solare,
specialmente fra i KBO e gli asteroidi,
hanno taglie inferiori, anche molto più piccole. Quindi, per ogni 2003 VB12 di grande dimensione
che sarà scoperto in futuro, ci saranno molti oggetti più piccoli che sfuggiranno perché troppo piccoli
e poco luminosi per gli attuali strumenti.
In ogni caso è molto difficile fare predizioni per l'intera classe degli oggetti ai quali appartiene
2003 VB12, se disponiamo di dati, per di più parziali, su uno solo di questi oggetti.
E' necessario scoprirne altri e confrontare i loro dati con quelli dei
KBO.
La numerazione adottata (2003 VB12) è quella assegnata temporaneamente
dall'International Astronomical Union (IAU) - Minor Planet Center, basata sull'anno della scoperta
(2003), la data (14 Novembre = 22° periodo bisettimanale dell'anno, corrispondente alla lettera V
dell'alfabeto) e al suo ordine di scoperta (basato sul momento dell'annuncio). Quando l'orbita del corpo
sarà conosciuta con sicurezza, solitamente dopo almeno un anno di osservazioni, il team scopritore
raccomanderà alla IAU Committee on Small Body Nomenclature, che è responsabile della designazione
ufficiale dei nomi per i corpi del sistema solare, che il corpo 2003 VB12 assuma permanentemente
il nome di Sedna.
Dato che i corpi scoperti come 2003 VB12 in questa regione sono i più freddi e distanti del
sistema solare, all'equipe scopritrice pare che il nome della divinità degli indiani Inuit sia
appropriata, anche perché questa divinità vive in fondo al freddo oceano artico. E si augura che la
IAU adotti, per i nuovi asteroidi scoperti nella zona di Sedna, i nomi delle divinità
della mitologia artica.
Chi volesse approfondire l'argomento su Sedna:
Sedna (2003 VB16)
(articolo originale del Dr. Brown)
Mysterious Object found Orbiting the Sun -- NASA press release
Story of Sedna
-- Inuit Goddess of the Sea
Sedna's tale
The legend of Sedna the sea goddess
Per chi volesse fare ricerche in internet con Google:
Cerca Sedna con Google
Si possono cercare anche nuovi articoli sull'argomento:
Cerca le News con Google
Chi volesse approfondire notizie sulla scoperta di Quaoar e dei KBO:
Quaoar: A Cold New World -- (Science@NASA)
The Hubble Space Telescope has measured the diameter of a distant world more than half the size of Pluto.
Le fonti delle immagini sono riportate nelle rispettive note.
Traduzione libera, integrazioni all'articolo e alle immagini, adattamento web: Lucio Furlanetto
