L’impresa della sonda spaziale New Horizons della NASA rimarrà per molto tempo nella memoria di appassionati e non, per le fantastiche immagini che ci ha inviato (e che ancora continuerà ad inviare) di quello che fino a qualche anno fa era considerato il nono pianeta del Sistema Solare.
Senza entrare nella sterile polemica che ha accompagnato la modifica del suo status, Plutone non ne è uscito degradato, ma semplicemente ricollocato in un gruppo di oggetti di caratteristiche simili: ai nostri occhi di appassionati di Astronomia anche una qualunque ed anonima roccetta cosmica, in qualsiasi modo la si definisca (asteroide, pianeta, cometa, meteorite, sasso, ecc) ha sempre e comunque il suo fascino.
Come sappiamo, Plutone possiede cinque satelliti, dei quali uno conosciuto da molti anni, Caronte, mentre gli altri 4 sono stati scoperti più recentemente: è proprio il primo, più grande, ad avere caratteristiche davvero peculiari ed uniche in tutto il Sistema Solare.
Nel corso delle varie puntate abbiamo incontrato tantissimi satelliti che presentano, proprio come la nostra Luna, sempre la stessa faccia al pianeta intorno a cui ruotano: sappiamo che questa caratteristica orbitale viene definita rotazione sincrona e si verifica in quasi tutte le situazioni pianeta-satellite. Ma Caronte e Plutone, all’interno del già meraviglioso spettacolo della Natura al quale contribuiscono elegantemente, presentano un’ulteriore caratteristica (finora) unica, il fatto di essere tidally locked e cioè ognuno presenta esattamente la stessa faccia all’altro. Quindi non solo Caronte presenta monotonamente la stessa faccia a Plutone, ma anche quest’ultimo lo fa verso il suo principale satellite: le rotazioni di Plutone e Caronte ed il periodo orbitale del $satellite$ sono esattamente identici ed a causa delle particolari caratteristiche fisiche dei due oggetti celesti, entrambi ruotano intorno di un baricentro che si trova al di fuori di Plutone. In questo caso più che di un sistema pianeta nano-$satellite$, si dovrebbe parlare di pianeta nano doppio.
Tempo fa avevo seguito con interesse un ottimo documentario su quel canale televisivo che troppo spesso indulge in programmi palesemente falsi su argomenti non proprio Scientifici ed Astronomici (notate come sempre l’uso delle maiuscole): il simpatico Astronomo americano Alex Filippenko a tal proposito aveva mostrato un modello di Plutone-Caronte rappresentato da due sferette rocciose connesse da un asse, creando una sorta di manubrio, con i due oggetti che ruotano supersincronamente intorno al $baricentro$. Aggiungeva poi che tra i due oggetti potrebbe essere addirittura costruito un ponte di collegamento…
Per presentare al meglio tutto questo, ho preparato dei filmati stavolta non realizzati con il glorioso Stellarium, ma con il sempre efficace Celestia e grazie ad una new entry, prepotentemente entrata nel novero dei programmi Astronomici in mio possesso, il costoso ma bellissimo Starry Night Pro Plus (detto SNPP). Stellarium infatti ha attualmente dei problemi (che sicuramente gli sviluppatori risolveranno al più presto, dato che sono in scaletta) sulla rappresentazione del sistema di Plutone.
In questo filmato realizzato con Celestia
vediamo i due oggetti e le loro orbite: non a caso in Celestia è presente anche l’oggetto Pluto Charon Barycenter attorno al quale si vedono ruotare i due oggetti. Ma se osservate meglio potete vedere che i due oggetti presentano sempre la stessa faccia all’altro: pensate alla differenza abissale con la coppia Giove-Io, dove il $satellite$ sincrono orbita in 42.5 ore, mentre il pianeta ruota per conto suo in appena 9 ore, oppure proprio al familiare sistema Terra-Luna con la Terra che ruota in 24 ore mentre la Luna le orbita e ruota intorno in ben 27 giorni.
In queste due foto, fatte con Stellarium, vediamo come apparirebbe Plutone, se in un lontano futuro accarontassimo sul satellite:
il pianeta nano mostrerebbe perennemente la stessa faccia (ma con fasi mutevoli) sempre nello stesso punto del cielo, con un diametro apparente di circa 7°, praticamente l’ampiezza nella $sfera celeste$ della Lira, tra la sua stella principale Vega e la stella γ Lyr (Sulaphat) la seconda per luminosità all’interno della costellazione.
Se invece applutonassimo sul pianeta nano,
potremmo vedere Caronte, sempre fisso in cielo e con la stessa faccia ma con $fasi$ mutevoli ed un diametro apparente di 3.5°, circa la distanza che separa, all’interno della famosissima Orione, la stella più a sinistra della Cintura (ζ Ori, Alnitak) e la bellissima nebulosa M42. Nella foto possiamo vedere proprio sotto a Caronte le Pleiadi.
Per mostrare l’aspetto solo in prima analisi monotono del pianeta nano dal $satellite$ e viceversa, ho realizzato i due filmati con SNPP dove però non si vede la superficie dell’oggetto su cui ci troviamo (confesso di conoscere ancora poco questo programma)
Ricordate come erano inquietanti e minacciosi i pianeti visti dai loro satelliti più vicini? In questo caso Plutone e Caronte sono tutt’altro che minacciosi, ma a mio parere addirittura simpatici!
Torno ancora una volta sulla caratteristica assolutamente peculiare del moto orbitale del pianeta nano doppio Plutone-Caronte, sempre paragonandolo con il sistema Terra-Luna: sappiamo bene che la Luna ci mostra sempre il suo bel faccione, butterato di crateri, con una fase mutevole giorno dopo giorno.
Ma sappiamo anche bene che proprio giorno dopo giorno la Luna si sposta nel cielo di parecchio (circa 13°), muovendosi di costellazione in costellazione.
Ora, se anche la Luna per magia o per un preciso scherzo della Natura fosse tidally locked alla nostra Terra, allora ci presenterebbe, sì, sempre la stessa faccia, ma si troverebbe sempre ed incessantemente nello stesso punto del cielo, ora dopo ora, giorno dopo giorno, mese dopo mese, ecc ecc. Una sorta di $satellite$ geostazionario naturale, ben visibile ma un tantinello monotono: a pensarci bene non sarebbe del tutto ben gradito agli astrofili dell’emisfero dal quale sarebbe sempre visibile ad illuminare impietosamente tutte le notti.
Solo la sua fase mutevole permetterebbe osservazioni non disturbate dalla sua luce.
bell'articolo Pier, come sempre!
Come si potrà intuire dal mio avatar, sono stato incollato al computer quando la New Horizons ha sorvolato Plutone. Questo articolo è fondamentale per qualcosa che secondo me viene spesso sottovalutata, ovvero il centro di massa, che vale sicuramente degli approfondimenti. Ricordo ancora la sorpresa quando scoprii che non necessariamente si trova al centro di un pianeta o una stella (vedi il sole o molte stelle binarie).
Una bellissima lettura, grazie per questo articolo
Grazie, davvero un articolo ben fatto e interessante!
L'ultima considerazione del sempre interessante articolo sulle ricadute visuali delle meccaniche celesti, alimenta la nostra sconfinata gratitudine per la fortuna accordataci dal caso e dalla storia del Sistema Solare (notare le maiuscole!). Fiuuu, scampato pericolo!