Scoperto un nuovo mondo ai confini del sistema solare: è un pianeta nano “fantasma” e la sua orbita sfida ogni teoria

Una nuova scoperta ai confini del nostro sistema solare sta riscrivendo le mappe delle regioni più remote e ghiacciate dello spazio. Un gruppo di astronomi ha annunciato il ritrovamento di 2017 OF201, un candidato pianeta nano con un’orbita straordinariamente ampia che lo porta fino ai margini interni della Nube di Oort, la remota “casa” delle comete. Attualmente, questo corpo celeste si trova a un’incredibile distanza di 90,5 unità astronomiche (UA) da noi, ovvero più di 90 volte la distanza tra la Terra e il Sole. Il paper della sua presentazione è stato pubblicato su Arxiv.

Un nanopianeta è un oggetto che ha una dimensione tale da dargli una forma quasi sferica, ma non abbastanza grande da aver ripulito la propria orbita.

Un gigante ghiacciato in un’orbita estrema, ai confini del Sistema Solare

2017 OF201 non è un oggetto qualunque. Con un diametro stimato di circa 700 km, calcolato assumendo una riflettività (albedo) tipica per questi corpi celesti del 15%, si classifica come il secondo oggetto più grande conosciuto nella sua popolazione dinamica e molto probabilmente un pianeta nano. Le sue dimensioni sono tali da fargli quasi certamente raggiungere l’equilibrio idrostatico, ovvero assumere una forma quasi sferica per effetto della propria gravità, uno dei requisiti fondamentali per essere classificato come pianeta nano.

Ciò che rende 2017 OF201 ancora più eccezionale è la sua orbita. Impiega oltre 24.000 anni per compiere un giro completo attorno al Sole, su un percorso estremamente ellittico. Nel suo punto più vicino alla nostra stella (perielio), arriva a circa 45 UA (UA è la distanza fra la Terra e il Sole), ma nel suo punto più lontano (afelio) si spinge fino a ben 1632 UA! Quest’orbita così vasta e allungata suggerisce che possa far parte di una popolazione molto più grande di oggetti simili, finora invisibile, la cui massa totale potrebbe raggiungere l’1% di quella terrestre.

Traiettoria di 2017 OF201 e immagini al telescopio dal 2012 al 2018

Perché è stato scoperto solo ora?

La domanda sorge spontanea: come ha fatto un oggetto così grande a sfuggire ai nostri telescopi per tutto questo tempo? La risposta risiede in una combinazione di distanza, tecnologia e fortuna.

La principale difficoltà nella scoperta di oggetti transnettuniani (TNO Trans Neptunian Object) è la loro debole luminosità, che diminuisce drasticamente con la distanza dal sole aumentando con la distanza.

Questo significa che un oggetto a 90 UA è immensamente più debole di uno a 30 UA come Nettuno. Di conseguenza, le campagne osservative dedicate alla ricerca di oggetti nel sistema solare sono spesso limitate a regioni più vicine a noi o a porzioni di cielo ristrette.

La scoperta di 2017 OF201 è stata possibile grazie a un approccio diverso, legato invece allo studio dei dati informatici. Gli astronomi hanno setacciato i dati d’archivio di un’indagine cosmologica chiamata Dark Energy Camera Legacy Survey (DECALS). Questi programmi, pur non essendo dedicati alla scienza del sistema solare, offrono una copertura del cielo molto ampia e profonda, ideale per individuare deboli oggetti in movimento. Analizzando immagini raccolte tra il 2014 e il 2018, e integrandole con ulteriori osservazioni d’archivio del Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) risalenti al 2011-2012, è stato possibile tracciare un arco osservativo di sette anni, sufficiente a determinarne con precisione l’orbita.

Inoltre, a causa della sua orbita estremamente eccentrica, 2017 OF201 trascorre la maggior parte del suo tempo nelle gelide profondità del sistema solare, diventando quasi invisibile. È rilevabile dai nostri strumenti solo per circa lo 0,5% del suo periodo orbitale, quando si trova vicino al perielio. L’ultima volta che ha raggiunto la sua massima luminosità è stato nel 1930, lo stesso anno della scoperta di Plutone, ma era comunque circa 4 magnitudini più debole di quest’ultimo, rendendolo un bersaglio estremamente difficile per la tecnologia dell’epoca.

Una sfida all’ipotesi del Pianeta X

La scoperta di 2017 OF201 ha anche importanti implicazioni per una delle teorie più affascinanti dell’astronomia moderna: l’ipotesi del Pianeta X (o Pianeta 9). Questa teoria suggerisce l’esistenza di un pianeta massiccio e non ancora scoperto che modellerebbe le orbite di un gruppo di TNO estremi, costringendoli in un raggruppamento (clustering) orbitale.

Tuttavia, l’orbita di 2017 OF201 si discosta in modo significativo da questo raggruppamento. Le simulazioni dinamiche mostrano che, se il Pianeta X esistesse con le caratteristiche ipotizzate per spiegare il clustering, molto probabilmente destabilizzerebbe l’orbita di 2017 OF201, causandone l’espulsione dal sistema solare in un tempo relativamente breve di circa 100 milioni di anni.

La sua stessa esistenza, quindi, pone un nuovo e importante vincolo che mette in discussione questa specifica formulazione dell’ipotesi del Pianeta X, spingendo gli scienziati a riconsiderare i modelli attuali. Se il Pianeta X esistesse, avrebbe non esisterebbe 2017OF201.