Gli astronomi sono ormai da decenni a caccia dello sfuggente Pianeta Nove (talvolta chiamato anche Pianeta X), un ipotetico pianeta posto al di là di Nettuno nella remota periferia del nostro Sistema Solare, che sarebbe in grado di spiegare l'orbita anomala di diversi oggetti trans-nettuniani, cioè situati oltre l'orbita di Nettuno. A causa della sua lontananza dal Sole, il "Pianeta Nove" apparirebbe debolissimo da Terra e per questo cercarlo alla cieca in cielo è come cercare un ago in un pagliaio.
Un nuovo studio in via di pubblicazione sulla rivista scientifica Astrophysical Journal Letters a firma di Konstantin Batygin, Michael E. Brown, Alessandro Morbidelli e David Nesvorny riporta la scoperta dell'indizio statistico più evidente mai ottenuto finora dell'esistenza del Pianeta Nove. I ricercatori hanno utilizzato nuove e più dettagliate simulazioni al computer delle orbite degli oggetti trans-nettuniani trovando che sono in accordo con quelle osservate solo se si assume l'esistenza di un nono pianeta al di là di Nettuno con una massa pari a 5 volte quella terrestre e distante più di 500 unità astronomiche dal Sole (1 unità astronomica è equivalente a 150 milioni di km). Uno scenario invece in cui non vi sia un nono pianeta nel Sistema Solare sarebbe statisticamente rigettato dalle simulazioni con alta probabilità. Questa non è una prova certa, ma un indizio molto forte a supporto della sua esistenza.
In cosa consiste il nuovo studio sul Pianeta Nove
Gli autori dello studio pubblicato sull'Astrophysical Journal Letters hanno utilizzato già in passato gli oggetti trans-nettuniani (di cui anche i pianeti nani Plutone ed Eris fanno parte) per motivare la presunta esistenza del Pianeta Nove oltre l'orbita di Nettuno. In particolare, essi hanno mostrato come l'interazione orbitale col Pianeta Nove possa spiegare l'origine di una vasta gamma di orbite "esotiche", che vanno da quelle caratterizzate da alti perieli a quelle con inclinazioni orbitali estreme. In questo nuovo studio, i ricercatori hanno invece utilizzato una classe più convenzionale di oggetti trans-Nettuniani, cioè quelli aventi lunghi periodi orbitali ed orbite che intersecano quella di Nettuno e giacciono sul suo stesso piano orbitale.
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Per poter provare statisticamente l'esistenza del Pianeta Nove, i ricercatori hanno fatto uso delle cosiddette simulazioni numeriche a N corpi. Si tratta di programmi al computer che simulano il comportamento di un numero elevato di corpi sottoposti alle mutue attrazioni gravitazionali. Le simulazioni prevedono l'uso di condizioni iniziali dei corpi che vengono poi lasciati liberi di evolvere nel tempo seguendo semplicemente le orbite delineate dalle forze gravitazionali.
La novità delle simulazioni usate in questo studio sta nel fatto che i ricercatori hanno aggiunto agli ingredienti della simulazione non solo il Sole e gli oggetti trans-Nettuniani, ma anche tutti i pianeti gassosi giganti del Sistema Solare, le stelle più prossime al Sole e l'effetto della marea galattica, ovvero la forza di marea sperimentata dagli oggetti soggetti al campo gravitazionale della Via Lattea. Inoltre, i ricercatori hanno modellato nelle simulazioni anche l'effetto della migrazione dei pianeti gassosi giganti nel Sistema Solare primordiale e l'evoluzione orbitale iniziale del Sole nell'ammasso di stelle da cui esso è nato.
Esiste il Pianeta Nove? Gli indizi forniti dal nuovo studio
Utilizzando nuove dettagliate simulazioni numeriche a N corpi e confrontando i risultati delle simulazioni con i dati osservativi, i ricercatori hanno concluso che le orbite osservate degli oggetti trans-Nettuniani convenzionali possono essere spiegate solo se alle simulazioni viene aggiunto un nono pianeta al Sistema Solare avente massa 5 volte quella terrestre e distante più di 500 unità astronomiche dal Sole. Tutti gli scenari testati dai ricercatori in cui il Pianeta Nove non viene aggiunto al Sistema Solare nelle simulazioni portano alla creazione di orbite degli oggetti trans-Nettuniani che differiscono in maniera statisticamente significativa da quelle osservate.
Sebbene vi siano diversi studi che convergono verso la necessità dell'esistenza del "Pianeta Nove" per spiegare le anomalie orbitali degli oggetti trans-Nettuniani, solo attraverso l'osservazione diretta di questo oggetto potremo essere certi della sua esistenza. La nostra speranza maggiore è riposta nell'Osservatorio Vera C. Rubin, il quale inizierà le sue osservazioni alla fine del 2024, scandagliando tutto il cielo australe con una profondità mai raggiunta prima alla ricerca di nuovi oggetti e nuovi fenomeni astrofisici ignoti.
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