Ormai siamo in grado di studiare altri sistemi stellari e altre galassie eppure i confini del nostro Sistema Solare sono ancora una regione oscura e sconosciuta. Così lontano dalla luce del Sole che anche un pianeta relativamente grande potrebbe facilmente sfuggire alla nostra attenzione.

Alcuni oggetti transnettuniani (TNO) che abbiamo scoperto finora, oltre l'orbita di Nettuno, presentano strani raggruppamenti orbitali che potrebbero essere opera dell'azione di una forza gravitazionale. Inoltre, anche i piani orbitali di questi corpi sono approssimativamente allineati. È possibile che ciò sia dovuto solo a un caso ma improbabile. Ciò ha portato a proporre l’idea di un Pianeta Nove, un pianeta esterno con una massa di oltre 5 Terre e circa 10 volte più distante dal Sole rispetto a Nettuno. Eppure, nonostante gli sforzi, non ne è mai stata trovata alcuna prova concreta.

Ora, due scienziati hanno proposto una spiegazione alternativa: un mondo più modesto, simile alla Terra, situato su un’orbita inclinata molto più vicino rispetto al discusso Pianeta Nove. Un mondo di questo tipo, dicono, potrebbe spiegare i curiosi comportamenti attribuiti alla presenza di qualcosa di più grande.

Secondo Patryk Sofia Lykawka dell'Università di Kindai e Takashi Ito dell'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone, questo mondo, ghiacciato e buio così lontano dal Sole, non sarebbe più grande di 3 volte la massa della Terra e non più lontano più di 500 unità astronomiche dal Sole (per fare un confronto, Nettuno si trova a circa 30 UA dal Sole.).

I loro risultati sono stati pubblicati su The Astronomical Journal.


L'incognita del Pianeta Nove

Lykawka e il collega Tadashi Mukai proposero un ipotetico pianeta nascosto nella fascia di Kuiper già nel 2008. Ma fu solo nel 2016, con gli astronomi del Caltech Mike Brown e Konstantin Batygin che la storia iniziò ad acquistare una certa popolarità. Brown e Batygin esaminarono la distribuzione statistica dei KBO, concludendo che il cluster era causato da un pianeta esterno non ancora rilevato. Sulla base dei calcoli di allora, questo mondo avrebbe una massa di 5 Terre e sarebbe circa 10 volte più distante dal Sole rispetto a Nettuno. Lo studio calcolò anche un'ampia regione del cielo in cui si sarebbe potuto trovare il pianeta ma le ricerche successive furono inconcludenti. Ciò portò alcuni a dedurre che il Pianeta Nove non esiste. Mentre altri, argomentarono che il Nono Pianeta esiste ma non possiamo vederlo perché è un buco nero primordiale. Di tutta risposta il duo del Caltech eseguì oltre un centinaio di simulazioni di decine di migliaia di KBO, con le orbite influenzate dal Nono Pianeta per 200 milioni di anni, creando una vera e propria mappa per la caccia al tesoro.

Queste idee, tuttavia, sono sempre state molto criticate, prima di tutto perché i corpi esterni del Sistema Solare sono difficili da trovare e, tipicamente, li cerchiamo solo dove è più conveniente. 

Ora, a distanza di anni e con molti più dati a disposizione, Lykawka e Ito hanno deciso di rivisitare l'idea originaria e di perfezionarla. Le simulazioni al computer hanno portato alla scoperta delle proprietà di un ipotetico pianeta che potrebbe spiegare diverse peculiarità della fascia di Kuiper. 

pianeta nove orbite kbo

Un diagramma che mostra le orbite di alcuni TNO estremi e di pianeti minori distanti. L'ipotetica orbita del Pianeta Nove è mostrata in indaco. (Nrco0e/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0)


Nuovo identikit

Questo pianeta simile alla Terra avrebbe una massa compresa tra 1,5 e 3 volte masse terrestri, un'orbita il cui punto più distante dal Sole sarebbe compreso tra 250 e 500 unità astronomiche, e un'inclinazione di 30 gradi rispetto al piano del Sistema Solare.

"Abbiamo determinato che un pianeta simile alla Terra situato su un'orbita distante e inclinata può spiegare tre proprietà fondamentali della lontana fascia di Kuiper: una popolazione prominente di TNO con orbite oltre l'influenza gravitazionale di Nettuno, una popolazione significativa di oggetti ad alta inclinazione e l'esistenza di alcuni oggetti estremi con orbite particolari," scrivono.

La sua presenza potrebbe spiegare oggetti con inclinazioni superiori a 45 gradi e orbite di corpi come quella del pianeta nano Sedna, che ha un'orbita eccezionalmente strana e allungata. Potrebbe anche spiegare le proprietà di gruppi di TNO che sembrano legati a Nettuno e che spesso vengono esclusi da tali studi.

Prove indirette

La nuova teoria è basata su firme verificabili dell'ipotetico pianeta. Secondo gli scienziati, quando i nostri strumenti ne permetteranno l'osservazione, troveremo cluster di TNO raggruppati a oltre 150 unità astronomiche.

"Una conoscenza più dettagliata della struttura orbitale nella lontana fascia di Kuiper può rivelare o escludere l'esistenza di qualsiasi ipotetico pianeta nel sistema solare esterno", scrivono. “L’esistenza di un pianeta della fascia di Kuiper può anche offrire nuovi vincoli alla formazione dei pianeti e all’evoluzione dinamica nella regione transgioviana”.