Oltre il gigante gassoso Nettuno si trova una regione dello spazio piena di corpi ghiacciati. Conosciuta come la fascia di Kuiper, questa fredda distesa contiene trilioni di oggetti – resti del primo sistema solare.

Nel 1943, l’astronomo Kenneth Edgeworth suggerì che comete e corpi più grandi potrebbero esistere oltre Nettuno. E nel 1951, l’astronomo Gerard Kuiper predisse l’esistenza di una cintura di oggetti ghiacciati all’estremità del sistema solare. Oggi, gli anelli predetti dalla coppia sono noti come Cintura di Kuiper o Cintura Edgeworth-Kuiper.

Nonostante le sue enormi dimensioni, la Cintura di Kuiper non è stata scoperta fino al 1992 dagli astronomi Dave Jewitt e Jane Luu. Secondo la NASA, la coppia aveva “esplorato ostinatamente i cieli alla ricerca di oggetti oscuri oltre Nettuno” dal 1987. Hanno soprannominato il primo oggetto che hanno individuato “Smiley”, ma è stato successivamente catalogato come “1992 QB1”.

a allora, gli astronomi hanno scoperto diversi intriganti oggetti della fascia di Kuiper e potenziali pianeti all’interno della regione. La missione New Horizons della NASA continua a scoprire pianeti e oggetti precedentemente nascosti, aiutando gli scienziati a saperne di più su questa reliquia unica del sistema solare.

Formazione della Cintura di Kuiper

Quando si formò il sistema solare, gran parte del gas, della polvere e delle rocce si unirono per formare il sole e i pianeti. I pianeti hanno quindi spazzato la maggior parte dei detriti rimanenti nel sole o fuori dal sistema solare. Ma gli oggetti ai margini del sistema solare erano abbastanza lontani da evitare i rimorchiatori gravitazionali di pianeti molto più grandi come Giove, e così riuscirono a rimanere al loro posto mentre orbitavano lentamente intorno al sole. La fascia di Kuiper e il suo connazionale, la più distante e sferica nube di Oort, contengono i resti dell’inizio del sistema solare e possono fornire preziose informazioni sulla sua nascita.

Secondo al modello di Nizza – uno dei modelli proposti per la formazione del sistema solare – la fascia di Kuiper potrebbe essersi formata più vicino al sole, vicino all’orbita di Nettuno. In questo modello, i pianeti si sono impegnati in una danza elaborata, con Nettuno e Urano che cambiano di posto e si muovono verso l’esterno, lontano dal sole. Poiché i pianeti si sono allontanati dal sole, la loro gravità potrebbe aver portato con sé molti degli oggetti della Cintura di Kuiper, guidando i minuscoli oggetti avanti mentre i giganti del ghiaccio migravano. Di conseguenza, molti degli oggetti della fascia di Kuiper sono stati spostati dalla regione in cui sono stati creati nella parte più fredda del sistema solare.

La sezione più affollata della fascia di Kuiper è compresa tra 42 e 48 volte la Terra ” s distanza dal Sole. L’orbita degli oggetti in questa regione rimane per la maggior parte stabile, anche se a volte il loro corso cambia leggermente quando si avvicinano troppo a Nettuno.

Gli scienziati stimano che migliaia di corpi più di 100 km (62 miglia) di diametro viaggiano intorno al sole all’interno di questa cintura, insieme a trilioni di oggetti più piccoli, molti dei quali sono comete di breve periodo. La regione contiene anche diversi pianeti nani – mondi rotondi troppo grandi per essere considerati asteroidi ma troppo piccolo per essere considerato un pianeta.

Oggetti della Cintura di Kuiper

Plutone è stato il primo vero oggetto della Cintura di Kuiper (KBO) ad essere visto, sebbene gli scienziati dell’epoca non lo riconoscessero come tale fino a quando sono stati scoperti altri KBO. Una volta che Jewitt e Luu scoprirono la fascia di Kuiper, gli astronomi videro presto che la regione oltre Nettuno era piena di rocce ghiacciate e minuscoli mondi.

Sedna, un KBO che è grande circa tre quarti di Plutone, era scoperto nel 2004. È così lontano dal sole che ci vogliono circa 10.500 anni per compiere una singola orbita. Sedna è larga circa 1.100 miglia (1.770 km) e circonda il Sole in un’orbita eccentrica che varia tra 8 miliardi di miglia (12,9 miliardi di miglia). km) e 84 miliardi di miglia (135 miliardi di km).

“Il sole appare così piccolo da quella distanza che potresti bloccarlo completamente con la punta di uno spillo”, Mike Brown, un astronomo del Il California Institute of Technology che ha scoperto questo e molti altri oggetti della fascia di Kuiper, ha detto in una dichiarazione.

Nel luglio 2005, gli astronomi hanno scoperto Eris, un KBO leggermente più piccolo di Plutone. Eris orbita attorno al sole circa una volta ogni 580 anni, viaggiando quasi 100 volte più lontano dal Sole rispetto alla Terra. La sua scoperta ha rivelato ad alcuni astronomi il problema di classificare Plutone come un pianeta a grandezza naturale. Secondo la definizione del 2006 della International Astronomical Union (IAU), un pianeta deve essere abbastanza grande da ripulire il suo vicinato dai detriti.Plutone ed Eris, circondati dalla fascia di Kuiper, chiaramente non erano riusciti a farlo. Di conseguenza, nel 2006, Plutone, Eris e l’asteroide più grande, Cerere, sono stati riclassificati dalla IAU come pianeti nani. Altri due pianeti nani, Haumea e Makemake, sono stati scoperti nella fascia di Kuiper nel 2008.

Gli astronomi stanno ora riconsiderando lo status di Haumea come pianeta nano. Nel 2017, quando l’oggetto è passato tra la Terra e una stella luminosa, gli scienziati si sono resi conto che è più allungato che rotondo. La rotondità è uno dei criteri di un pianeta nano, secondo la definizione della IAU. La forma allungata di Haumea potrebbe essere il risultato della sua rapida rotazione; una giornata sull’oggetto dura solo circa quattro ore.

“Non so se questo cambierà la definizione”, ha detto Santos Sanz, astronomo dell’Instituto de Astrofísica de Andalucía di Granada, in Spagna Space.com. “Penso che probabilmente sì, ma probabilmente ci vorrà del tempo.”

Planet Nine

Planet Nine è un mondo ipotetico pensato per orbitare intorno al sole a una distanza che è circa 600 volte più distante dal Sole rispetto all’orbita terrestre, e circa 20 volte più distante rispetto all’orbita di Nettuno. (L’orbita di Nettuno è a 2,7 miliardi di miglia dal Sole nel punto più vicino.)

Gli scienziati non hanno effettivamente visto il pianeta nove. La sua esistenza è stata dedotta dagli effetti gravitazionali osservati su altri oggetti nella fascia di Kuiper. Gli scienziati Mike Brown e Konstantin Batygin del California Institute of Technology di Pasadena hanno descritto le prove per Planet Nine in uno studio pubblicato sull’Astronomical Journal nel 2016.

Se c’è un altro mondo là fuori, gli astronomi Scott Sheppard, della Carnegie Institution for Science di Washington, DC, e Chadwick Trujillo, della Northern Arizona University, probabilmente lo troveranno presto. La coppia ha trascorso gli ultimi sei anni lavorando alla più profonda indagine di oggetti deboli ai margini del sistema solare, dopo aver proposto l’esistenza del Pianeta X, un piccolo pianeta nano oltre Plutone, nel 2014.

Quindi Fino ad ora, Sheppard e Trujillo hanno trovato 62 oggetti distanti, che costituiscono circa l’80% di tutti quelli ai margini del sistema. L’anno scorso, i due hanno scoperto il pianeta nano 2015 TG387, soprannominato “il Goblin”, e il KBO più distante mai riportato, 2018 VG18, soprannominato “FarOut”. Nel febbraio 2019, Sheppard ha annunciato in modo non ufficiale la scoperta di un oggetto ancora più distante, informalmente noto come “FarFarOut”.

“Questi oggetti distanti sono come le briciole di pane che ci portano al Pianeta X”, ha detto Sheppard in una dichiarazione. “Più ne troviamo, meglio possiamo comprendere il sistema solare esterno e il possibile pianeta che pensiamo stia modellando le loro orbite, una scoperta che ridefinirebbe la nostra conoscenza dell’evoluzione del sistema solare.

Una visita da Nuovi Orizzonti

A causa delle loro piccole dimensioni e della loro posizione distante, gli oggetti della Cintura di Kuiper sono una sfida da individuare dalla Terra. Infrarossi le misurazioni del telescopio spaziale Spitzer della NASA hanno contribuito a definire le dimensioni degli oggetti più grandi.

Per dare una migliore visione di questi resti remoti dalla nascita del sistema solare, la NASA ha lanciato il Missione New Horizons. Il veicolo spaziale ha raggiunto Plutone nel 2015 e ha continuato con l’obiettivo di esaminare più KBO. Il 1 gennaio 2019 New Horizons è volato dall’oggetto della Cintura di Kuiper chiamato MU69 2014.

Le prime immagini scattate di MU69 suggerivano una configurazione simile a un pupazzo di neve, con due palline rotonde attaccate insieme. Queste immagini sembravano confermare l’idea dell’accrescimento di ciottoli, una teoria della formazione planetaria che suggerisce che piccoli corpi rocciosi e ghiacciati nel sistema solare vengono lentamente uniti dalla gravità.

Tuttavia, le immagini sono state rilasciate un mese dopo il sorvolo ha suggerito che i due fossero più piatti di quanto si pensasse inizialmente, più simili a due hamburger che a palle di neve. La loro formazione rimane un mistero.

“Le nuove immagini stanno creando enigmi scientifici su come un tale oggetto potrebbe persino essere formato”, ha detto in una dichiarazione Alan Stern, il principale investigatore di New Horizons. “Non abbiamo mai visto qualcosa di simile in orbita attorno al sole.”

MU69 potrebbe non essere l’ultimo oggetto che New Horizons visita. Il team ha già detto che il veicolo spaziale ha abbastanza carburante per volare da un altro KBO. NASA avrebbe bisogno di approvare una missione estesa, ma visitare un altro oggetto aiuterebbe gli scienziati ad acquisire una più ampia comprensione della fascia di Kuiper.