La ricerca del nostro nono pianeta del sistema solare.

Possono portare a grandi scoperte le strane orbite di oggetti piccoli e distanti nel nostro sistema solare ? L'astronomo planetario Mike Brown propone l'esistenza di un nuovo, pianeta gigante che si nasconde all'estremo del nostro sistema solare, e ci mostra come le tracce della sua presenza siano già sotto i nostri occhi.

Vi racconterò una storia di 200 anni fa.

Nel 1820, l'astronomo francese
Alexis Bouvard

è quasi diventato la seconda persona
nella storia umana a scoprire un pianeta.

Stava tracciando la posizione
di Urano nel cielo notturno

con l'aiuto di mappe stellari,

e il pianeta non passava dietro al sole

esattamente come prevedevano i calcoli.

A volte era leggermente più veloce,

a volte troppo lento.

Bouvard sapeva
che i suoi calcoli erano perfetti.

Per cui erano i vecchi cataloghi
ad essere sbagliati.

Disse agli astronomi di allora,

"Fate misure migliori".

E così fecero.

Gli astronomi passarono
i venti anni successivi

a misurare meticolosamente
la posizione di Urano nel cielo,

e tuttavia non collimavano
con le previsioni di Bouvard.

Nel 1840 era diventato oramai ovvio.

Il problema non erano
le vecchie mappe astronomiche,

il problema erano le previsioni.

E gli astronomi sapevano perché.

Si erano resi conto che doveva esserci
un grande pianeta, lontano

proprio oltre l'orbita di Urano

che interferiva con la sua orbita,

a volte accelerandone il movimento,

a volte frenandolo.

Doveva essere molto frustrante,
nel lontano 1840

vedere questi effetti gravitazionali
di questo pianeta distante,

ma non essere in grado di trovarlo.

Credetemi, è veramente frustrante.

(Risate)

Ma nel 1846, un altro astronomo francese,

Urbain Le Verrier,

ha utilizzato la matematica

per prevedere la posizione del pianeta.

Ha mandato i suoi calcoli
all'osservatorio di Berlino,

hanno puntato il loro telescopio

e la notte stessa hanno trovato
questo piccolo punto luminoso

che si muoveva lentamente nel cielo

e hanno scoperto Nettuno.

Era in una posizione molto vicina a quella
che aveva previsto Le Verrier.

La storia della previsione,
della discrepanza e della nuova teoria

e di scoperte trionfali è così classica

e Le Verrier è diventato così famoso,

che la gente ha provato a fare lo stesso.

Negli ultimi 163 anni,

decine di astronomi hanno usato
queste presunte discrepanze orbitali

per predire l'esistenza di qualche
nuovo pianeta del sistema solare.

Si sono sempre sbagliati.

La previsione sbagliata più famosa

arrivò da Percival Lowell,

convinto che ci doveva essere
un pianeta oltre Urano e Nettuno,

e che ne stava alterandone le orbite.

Così, quando venne scoperto
Plutone, nel 1930

all'Osservatorio Lowell,

si pensava che fosse il pianeta
che aveva previsto Lowell.

Si sbagliavano.

Risultò che Urano e Nettuno
sono esattamente dove devono essere.

Ci sono voluti 100 anni,

ma Boward aveva ragione.

Gli astronomi dovevano fare
migliori misure.

E quando le fecero,

queste misure più precise provarono

che non esistono pianeti esterni
all'orbita di Urano e Nettuno

e Plutone è migliaia di volte
troppo piccolo

per avere un effetto su quelle orbite.

Sebbene risultò che Plutone
non era il pianeta

che si credeva che fosse,

era la scoperta di quello
che oggi conosciamo

come migliaia piccoli oggetti ghiacciati
orbitanti oltre questi pianeti.

Qui vedete le orbite di Giove,

Saturno, Urano e Nettuno,

e in questo piccolo cerchio,
al centro, c'è la Terra

e il Sole e quasi tutto quello
che conoscete ed amate.

E questi cerchi gialli esterni

sono corpi ghiacciati oltre i pianeti.

Questi corpi ghiacciati
vengono spinti e attratti

dai campi gravitazionali dei pianeti

in maniera esattamente prevedibile.

Tutto orbita attorno al Sole
in modo prevedibile.

Quasi tutto.

Per cui, nel 2003,

ho scoperto quello che era a quel tempo

l'oggetto più distante conosciuto
nell'intero sistema solare.

È difficile non guardare
a questo corpo solitario

e dire, si, certo, Lowell aveva torto,

non c'era nessun'altro pianeta
oltre Nettuno,

ma questo, questo qui poteva essere
un nuovo pianeta.

La domanda che ci facevamo era:

"Che tipo di orbita ha attorno al Sole?

Si muove a cerchi attorno al Sole,

come dovrebbe fare un pianeta?

O è solo uno di quei corpi ghiacciati

che è uscito dalla fascia
e sta rientrando nel sistema?"

Questa era la domanda precisa

alla quale gli astronomi
cercavano risposta 200 anni fa per Urano.

Avevano usato osservazioni
trascurate per Urano

di 91 anni prima della sua scoperta

per cercare di capirne l'orbita.

Noi non potevamo andare
così lontano nel tempo,

ma abbiamo trovato osservazioni
di quell'oggetto di 13 anni prima

che ci hanno permesso di capire
come orbitava attorno al Sole.

La domanda è se

è un'orbita circolare attorno al Sole,
come un pianeta,

o sta rientrando,

come quei corpi ghiacciati?

E la risposta è:

no.

Ha una grandissima orbita ellittica

che impiega 10.000 anni
per ruotare attorno al Sole.

Abbiamo chiamato questo oggetto Sedna

come la dea inuit del mare,

in onore dei posti freddi e gelati
dove passa il suo tempo.

Adesso sappiamo che Sedna,

è un terzo della massa di Plutone

e assomiglia

ai corpi ghiacciati
che si trovano oltre Nettuno.

Relativamente simili,
con l'eccezione dell'orbita particolare.

Potete guardare la sua orbita e dire:

" Sì, è strano, 10.000 anni
per ruotare attorno al Sole,"

ma non è la cosa strana.

Lo stano è che in questi 10.000 anni,

Sedna non si avvicina mai a nient'altro
nel sistema solare.

Anche al suo passaggio
più prossimo al Sole,

Sedna è più lontana rispetto a Nettuno

di quanto Nettuno non lo sia con la Terra.

Se Sedna avesse un'orbita come questa,

che incontra l'orbita di Nettuno
attorno al Sole,

sarebbe stato veramente semplice
da spiegare.

Sarebbe stato un oggetto

in orbita circolare attorno al Sole

nella regione dei corpi ghiacciati,

che era andato un po' troppo
vicino a Nettuno,

ed era stato deviato verso l'esterno
e adesso è sulla via del ritorno.

Ma Sedna non si è mai avvicinato
a niente all'interno del sistema solare

che possa avergli dato questa spinta.

Non è stato Nettuno,

ma qualcosa doveva
essere responsabile di questo.

Era la prima volta dal 1845

che abbiamo visto
gli effetti gravitazionali

di qualcosa nel sistema solare esterno

e non sapevamo cosa fosse.

In effetti credevo di avere la risposta.

Certo, potrebbe essere stato
qualche lontano pianeta gigante

nel sistema solare esterno,

ma allora l'idea era diventata ridicola

ed era stata già attentamente screditata

che non la presi in considerazione.

Ma 4,5 miliardi di anni fa,

quando il sole si è formato in un bozzolo
con centinaia di altre stelle,

una qualsiasi di queste stelle

sarebbe potuta passare un po' troppo
vicino a Sedna

e spostarla sull'orbita che ha oggi.

Quando il gruppo di stelle
si è sparso nella galassia,

l'orbita di Sedna sarebbe rimasta
come traccia fossile

della vita iniziale del Sole.

Ero così emozionato da questa idea,

dall'idea che potevamo guardare

alla storia fossile
della nascita del Sole,

che ho passato poi dieci anni

a cercare oggetti
con orbite simili a Sedna.

In questi dieci anni ne ho trovati.. zero.

(Risate)

I colleghi Chad Trujillo e Scott Sheppard
hanno fatto un lavoro migliore,

hanno trovato molti oggetti
con orbite simili a Sedna,

cosa che è molto emozionante.

Ma quello che è ancora più interessante

è che hanno trovato
che tutti questi oggetti

non sono solo su queste orbite lontane
ed allungate,

condividono anche un valore comune
di questo oscuro parametro orbitale

che in meccanica celeste
chiamiamo argomento del perielio.

Quando si sono accorti
che condividevano

l'argomento di perielio,

hanno cominciato a saltellare,

dicendo che la causa doveva essere
un grande pianeta distante,

che è realmente emozionante,
a parte il fatto che non ha senso.

Lasciatemi spiegare con un'analogia.

Immaginatevi una persona
che entra in una piazza

e guarda a 45 gradi alla sua destra.

Ci sono molte ragioni
per cui lo può fare,

è semplicissimo da spiegare, nulla di che.

Immaginatevi adesso tante persone,

che camminano in direzioni diverse
in questa piazza,

ma tutti guardano a 45 gradi
rispetto alla loro direzione.

Ognuno si muove in direzioni diverse,

tutti guardano in direzioni diverse,

ma tutti guardano a 45 gradi
rispetto al senso di marcia.

Cosa li fa fare questo?

Non ne ho idea.

È difficile pensare a una ragione
perché possa succedere.

(Risate)

Ed è essenzialmente
quello che quel raggruppamento

con argomento di perielio
ci stava dicendo.

Gli scienziati erano perplessi
e pensavano fosse una coincidenza

o dovuto a dati non corretti.

Hanno detto agli astronomi:

"Fare misure migliori".

Ho controllato queste misure attentamente

ed erano giuste.

Questi oggetti condividevano veramente

un valore comune di
argomento di perielio,

e non avrebbero dovuto averlo.

Qualcosa lo stava causando.

L'ultimo pezzo del puzzle
si trovò nel 2016,

quando con il mio collega
Konstantin Batygin,

che lavora tre porte dopo di me,

ci siamo accorti che la ragione
per cui tutti eravamo sconcertati

era che l'argomento del perielio
era solo una parte del problema.

Se guardate a questi oggetti
nel modo giusto,

si allineano nello spazio
nella stessa direzione,

e sono tutti inclinati
verso la stessa direzione.

Come se tutte quelle persone nella piazza
stessero camminando nella stessa direzione

e tutti stessero guardando
a 45 gradi verso destra.

Questo è facile da spiegare.

Tutti guardano alla stessa cosa.

Tutti questi oggetti nel sistema solare
esterno stanno reagendo a qualcosa.

Ma cosa?

Io e Konstantin abbiamo passato un anno

cercando di trovare una spiegazione
che non sia un lontano pianeta gigante

nel sistema solare esterno.

Non volevamo essere i 33 e 34 esimi
nella storia a proporlo

per essere poi confutati.

Ma dopo un anno,

non avevamo altra scelta.

Non siamo riusciti a trovare
altra spiegazione

se non quella di un lontano,

pianeta gigante con un'orbita allungata,

inclinata verso il resto
del sistema solare,

che forza le orbite di questi oggetti

nel sistema solare esterno.

Sapete cos'altro può fare
un pianeta come questo?

Vi ricordate la strana orbita di Sedna,

come viene allontanata dal sole
in una direzione?

Un pianeta come questo
potrebbe fargli fare orbite del genere.

Sapevamo di avere trovato qualcosa.

E così arriviamo a oggi.

Ci ritroviamo come a Parigi, nel 1845.

(Risate)

Vediamo gli effetti gravitazionali
di un lontano pianeta gigante,

e cerchiamo di fare i calcoli

che ci dicano dove guardare,
dove puntare i telescopi,

per trovare questo pianeta.

Abbiamo fatto infiniti calcoli
al computer,

mesi e mesi di calcoli analitici,

e questo è quello
che vi posso dire per ora.

Primo: questo pianeta,
che chiameremo Pianeta Nove,

perché è quello che è,

il Pianeta Nove è sei volte
più grande della Terra.

Non è più piccolo di Plutone,

qui non stiamo discutendo
se si tratta o meno di un pianeta.

E' il quinto più grande pianeta
dell'intero sistema solare.

Per contestualizzare,
ecco le misure dei pianeti.

Sul fondo, i grandissimi Giove e Saturno,

Vicino, un po' più piccolo,
Urano e Nettuno,

In alto nell'angolo, i pianeti terrestri,
Mercurio, Venere, La Terra e Marte.

Anche la fascia di corpi ghiacciati

oltre Nettuno, e Plutone ne fa parte,

buona fortuna per indovinare qual è.

E qui vedete il Pianeta Nove.

Il Pianeta Nove è grande.

Il Pianeta Nove è così grande,

che vi domanderete come mai
non l'abbiamo già trovato.

Il pianeta Nove è grande,

ma anche molto, molto lontano.

È circa 15 volte più lontano
rispetto a Nettuno.

E questo lo rende 50.000 volte
più debole di Nettuno.

Inoltre il cielo è molto vasto.

Abbiamo ristretto il campo
di dove potrebbe trovarsi

ad un'area relativa del cielo,

ma ci vorranno anni

per coprire in modo sistematico
quest'area del cielo

con i più grandi telescopi

per vedere se c'è qualcosa
così lontano e così debole.

Se siamo fortunati non dovremo farlo.

Come Bouvard ha usato
le osservazioni di Urano

nei 91 anni precedenti alla sua scoperta,

scommetto che ci sono immagini
non identificate

che mostrano la posizione
del Pianeta Nove.

Sarà un grande impegno computazionale

dover elaborare tutti quei vecchi dati

e trovare quelli dove si vede un debole
pianeta in movimento.

Ma siamo sulla strada giusta.

E credo che ci stiamo avvicinando.

Per cui oserei dire di tenervi pronti.

Non arriveremo di certo
al record di Le Verrier:

"Faccio una previsione,

trovo il pianeta nella stessa notte

molto vicino a dove lo avevo previsto".

Ma scommetto proprio
che entro il prossimo paio di anni

qualche astronomo da qualche parte

troverà un debole punto luminoso,

che si muove lentamente nel cielo

e annuncerà trionfante
la scoperta di un nuovo,

e probabilmente non l'ultimo,

vero pianeta del sistema solare.

Grazie

(Applausi)