Come ho ucciso Plutone: Mike Brown Understand article

Tradotto da Francesca Festi. Cambiare il mondo sarebbe già straordinario. Mike Brown ha cambiato il Sistema Solare. Eleanor Hayes ce lo spiega.

Fino al 2006, molti non astronomi probabilmente pensavano che al giorno d’oggi il Sistema Solare non si potesse cambiare e fosse incontestabile. Fino a quando non si è deciso che Plutone non sarebbe più stato un pianeta. Incontriamo Mike Brown, il quale, senza volerlo, ha deciso il destino di Plutone e cambiato le nostre conoscenze su cosa sia – e non sia – un pianeta.

La storia ha avuto inizio nel lontano diciannovesimo secolo, con la ricerca del Pianeta X, ovvero il nono del Sistema Solare. Nel 1846, gli astronomi avevano visto che l’orbita di Urano attorno al Sole era disturbata da qualcosa; si scoprì che questo “qualcosa” era un pianeta gigante gassoso: Nettuno. Quando sembrò (non era corretto) che l’orbita di Nettuno fosse a sua volta disturbata, gli astronomi ipotizzarono l’esistenza di un altro pianeta gigante, ancora più lontano dal Sole: il Pianeta X.

Per essere un così grande pianeta, il Pianeta X si rivelò difficile da trovare. Quando poi Clyde Tombaugh lo trovò nel 1930, fu chiaro il perché. Chiamato Plutone, secondo il suggerimento di una studentessa di 11 anni, il pianeta da poco scoperto era di piccole dimensioni, con un diametro corrispondente solo a tre quarti di quello della nostra Luna. Come dice Mike Brown, professore di astronomia planetaria al California Institute of Technology (Caltech)^w1, USA, “Sembra che la maggior parte delle persone pensi che Plutone sia un corpo abbastanza grande nel Sistema Solare – è spesso dipinto come se avesse dimensioni simili a quelle di Mercurio. Ma non è corretto!”

Sebbene nel 1930, si credesse che Plutone fosse più grande e più massiccio di quanto realmente sia, anche in seguito, gli astronomi riconobbero che la sua orbita era strana. Gli altri pianeti viaggiano attorno al Sole in orbite circolari, le loro orbite formano un disco piatto. L’orbita di Plutone, al contrario, si allunga e si inclina di 20° rispetto al disco dell’orbita degli altri pianeti. Fin da quando è stato scoperto, “Plutone era visto come un bizzarro pianeta alla fine del Sistema Solare”, dice Mike.

Circa 60 anni dopo, tuttavia, “Plutone iniziò improvvisamente a prendere senso, perché con lo sviluppo delle macchine fotografiche digitali e di telescopi più grandi, gli astronomi trovarono più facilmente corpi che si trovano all’esterno del Sistema Solare, oltre Nettuno.” Il primo di questi corpi fu trovato nel 1992, e nel giro di dieci anni se ne contarono in tutto 500 – tutti scoperti nello stesso modo con cui Clyde Tombaugh trovò Plutone – ovvero scattando ripetute fotografie e andando in cerca di movimenti. Questo gruppo di corpi oltre Nettuno è ora conosciuto come Fascia di Kuiper. Tutti avevano orbite simili a quella di Plutone – allungata e inclinata – e anche se nel 2002 Plutone era ancora molto più grande di tutti questi corpi, “era chiaro che Plutone era parte della Fascia di Kuiper invece che del sistema planetario, ma molte persone si ostinarono a chiamarlo pianeta.”

Plutone sarebbe potuto rimanere un pianeta, se se non fosse stato per una notte fastidiosamente nuvolosa nel Dicembre del 1999. Incapace di usare il telescopio, Mike dice a un collega, “Credo ci sia un altro pianeta laggiù, oltre Plutone.” Aveva notato che i piccoli corpi della Fascia di Kuiper erano stati scoperti con ricerche molto precise e mirate. Credeva che se solo gli astronomi avessero potuto trovare un modo per guardare il cielo intero, avrebbero trovato qualcosa più grande di Plutone.

“Feci una scommessa con lei: in cinque anni, qualcuno avrebbe trovato un pianeta oltre Nettuno. Ero convinto che qualcuno lo avrebbe trovato, ma soprattutto, ero convinto che sarei stato io!”

Determinato a vincere questa scommessa, Mike unì la miglior combinazione di telescopio e macchina fotografica per monitorare il cielo intero. “Gli astronomi, effettivamente, non erano stati molto abili a coprire grandi zone di cielo nei precedenti 50-60 anni. Clyde Tombaugh aveva usato piastre fotografiche attaccate a un telescopio ma nei tardi anni 1990, gli astronomi usavano macchine fotografiche digitali, che erano molto più sensibili ma non adatte all’osservazione di vaste fasce celesti.”

Una fotocamera digitale non potrebbe coprire molto cielo, ma 112 macchine fotografiche digitali unite diedero a Mike la più grande macchina fotografica del mondo in quel periodo. La unì al telescopio a campo-largo all’Osservatorio Palomar al Caltech, in California, e – con un collegamento in microonde – riuscì a lavorare roboticamente dal suo computer. Quel cavo è una delle parti dell’attrezzatura che Mike preferisce. “In quei dieci anni ho lavorato a quel telescopio quasi ogni notte – non sono mai dovuto andare a Palomar – che sarebbe un viaggio di tre ore da casa mia. Invece, ho potuto fare tutte le cose che fanno le persone normali come sposarsi e avere figli. ”

Notte dopo notte, Mike e i suoi colleghi Chad Trujillo e David Rabinowitz avrebbero puntato il telescopio in un piccolo pezzo di cielo e scattato tre fotografie nel corso di tre ore. Una banca di computer avrebbe poi confrontato le immagini, per verificare se qualcosa si stava muovendo. “Il computer va bene, ma i tuoi occhi riescono meglio a eliminare mentalmente il rumore di fondo– i piccoli segnali che la macchina fotografica produce. Ogni mattina, il computer aveva evidenziato cento o duecento potenziali oggetti in movimento, e io scorrevo le immagini, cercando quelli che si erano davvero mossi.”

“Si può dire molto riguardo un oggetto da queste immagini. Nel Sistema Solare tutto si sta muovendo – si può dire che sia nel Sistema Solare proprio per il fatto che si muove, ma si può anche dire quanto sia lontano grazie alla sua velocità. Gli oggetti a noi più vicini si muovono più velocemente. Si può anche dire quanto siano grandi dalla loro luminosità; essi brillano solo grazie alla luce solare riflessa, quindi, più luce riflettono, più devono essere grandi.”

“E’ entusiasmante andare al lavoro ogni mattina pensando ‘Stamattina, potresti vedere qualcosa che si muove nel cielo e potresti essere il primo uomo ad averlo mai visto.’ Rese la camminata verso l’ufficio, il sedersi e guardare quelle centinaia di cose la parte migliore della mia giornata.”

“Quindi capirete la mia reazione quando, il 5 Gennaio 2005, mentre stavo guardando alcune immagini, mi imbattei in questa.” A differenza di circa altri 60 oggetti che Mike e i suoi colleghi avevano precedentemente trovato, questo si muoveva molto lentamente, ciò significava che era davvero molto distante. “Era ben oltre alla Fascia di Kuiper, più distante di qualsiasi altro corpo che avessimo mai visto prima ed era anche l’oggetto più luminoso che avessimo scoperto. Questa combinazione ci disse immediatamente che questo oggetto doveva essere molto, molto grande.”

“Sapevamo che all’incirca aveva le dimensioni di Plutone e, se ricordate la scommessa che avevo fatto nel Dicembre 1999, quello era il nostro criterio di pianeta. Quindi avevo vinto la scommessa, a parte il fatto che era il 5 Gennaio 2005 e la scommessa era valida entro il 31 Dicembre 2004. Fortunatamente, la mia amica mi diede cinque giorni in più.”

E per quanto riguarda la sua orbita? L’oggetto aveva un’orbita circolare come i pianeti dotati di grande massa? O aveva un’orbita allungata e inclinata come Plutone e i corpi della Fascia di Kuiper? Fortunatamente, nei decenni, gli astronomi avevano scattato numerose fotografie del cielo. Riguardando quei dati dal 1950, Mike Brown e i suoi colleghi furono in grado di stabilire l’orbita: era ancora più allungata di quella del piccolo Plutone, e inclinata di 45° rispetto alle orbite degli otto grandi pianeti del Sistema Solare.

Poi essi si posero di nuovo il problema delle dimensioni. Il fatto che brillasse – riflettendo molta luce solare – suggeriva che fosse grande. “Ma ci sono due tipi di corpi che possono riflettere molta luce solare: quelli grandi ricoperti di terra o quelli più piccoli e coperti da neve o ghiaccio, e riflettono la stessa quantità di luce solare.” Per decidere quale dei due casi si trattasse, Mike e i suoi colleghi usarono il Telescopio Spaziale Hubble. Il risultato fu una grande sorpresa: l’oggetto che avevano appena scoperto aveva all’incirca le dimensioni di Plutone. In che modo, dunque, poteva brillare così tanto?

Capirono che probabilmente era una questione di atmosfera. “Plutone ha un’atmosfera quando è più vicino al Sole; probabilmente anche il nostro oggetto ne aveva una ma ora è così lontano dal Sole che l’atmosfera è congelata sulla superficie. Pensammo che probabilmente si trattava di azoto, come l’atmosfera di Plutone e la nostra, ed è congelata in un sottile strato, formato da oggetti incredibilmente riflettenti. Accadrebbe lo stesso alla Terra, se la si spostasse così lantana dal Sole – solo che noi avremmo uno strato di azoto di 10 metri, invece che di 0,5 millimetri.”

Allora qual è l’importanza della scoperta di questo “nuovo” corpo? In un certo senso, dice Mike, nessuna. “E’ ancora lo stesso Sistema Solare, solo con un po’ di rumore in più al margine.” Ma questo ha portato il dibattito su Plutone a un punto critico: se il nuovo corpo scoperto fosse classificato come pianeta, dove si traccerebbe il confine?

Dopo una lunga e agitata discussione, il 24 Agosto 2006, l’Unione Astronomica Internazionale (IAU) decise di ridurre a otto il numero di pianeti: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Plutone, Cerere (in precedenza conosciuto come asteroide) e il nuovo corpo scoperto furono riclassificati come pianeti nani (vedi la tabella).

Mike crede che la decisione sia stata quella corretta – e non è nemmeno troppo deluso della perdita del suo pianeta. “Il mio obiettivo iniziale, nel 1999, era quello di trovare il decimo pianeta, ma penso che far apprezzare al mondo il nuovo Sistema Solare sia ancora meglio. Il Sistema Solare è un luogo bellissimo e profondo ed è reso più ricco dalla comprensione che gli otto pianeti sono la base grazie alla quale innumerevoli piccoli corpi continuamente ruotano.”

Un’altra conseguenza delle classificazione finale fu che Mike e i suoi colleghi finalmente poterono dare un nome all’oggetto che avevano trovato. Appropriatamente, “l’abbiamo chiamato Eris, dalla dea greca della discordia e dei conflitti”

Ringraziamenti

Questo articolo è basato sulla conferenza tenuta dal Professor Brown, come parte delle conferenze^w3, astronomiche della Silicon Valley, col permesso del Professor Brown e della Società Astronomica del Pacifico.

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