Un team di Astronomi professionisti e amatoriali ha inaspettatamente scoperto un oggetto lontano, con un’orbita simile a quella di Plutone, che presenta un’atmosfera molto tenue: è la prima volta che succede, dato che finora tra i TNO (Trans Neptunian Object) il solo Plutone possiede un’atmosfera, come ci ha mostrato la sonda New Horizons della NASA durante il velocissimo sorvolo avvenuto il 14 luglio 2015, dopo un volo iniziato con il lancio avvenuto il 19 gennaio 2006, durato perciò la bellezza di 9 anni e che ancora prosegue, laggiù nelle lande più lontane e deserte del Sistema Solare.
A darne notizia è il sito Skyandtelescope con un recentissimo articolo redatto da Colin Stuart, che mi accingo a tradurre come sempre in modo ragionato, senza lasciarmi tentare dalle inutili sirene artificiali e poco intelligenti: eventuali commenti personali li trovate in corsivo.
Alcuni astronomi hanno trovato un’atmosfera intorno ad un oggetto celeste simile a Plutone
Il Sistema Solare esterno non è proprio un posto in cui si trovano atmosfere: oggetti con una piccola massa e perciò una piccola attrazione gravitazionale orbitano in zone con temperature molto fredde, che fanno ghiacciare la maggior parte dei gas. Ma il plutino, denominato (612533) 2002 XV93 sembra non seguire questa regola, nonostante abbia una dimensione di circa 500 km e orbiti intorno al Sole con un semiasse maggiore di 39.6 UA, simile a quello di Plutone. E proprio come Plutone la sua orbita possiede una risonanza 2:3 con Nettuno, completando due orbite attorno al Sole ogni tre di Nettuno: in soldoni, 3 orbite di Nettuno avvengono nella bellezza di 495 anni, esattamente il tempo che impiega 2002 XV93 a compierne due.
Nel mese di gennaio del 2024, un team di Astronomi dislocati in Giappone ha osservato l’occultazione di una stellina da parte del nostro TNO: di solito succede che la luce della stella si spenga improvvisamente (dato che la stella si può osservare con telescopi potenti, mentre l’asteroide è di solito nettamente meno luminoso) proprio perché l’asteroide è roccioso, con una superficie solida.
In questo caso però quello che ha riscontrato il team di Astronomi è che la luce della stella si è affievolita prima di essere coperta alla vista (occultata) dall’asteroide per poi ritornare gradualmente alla sua luminosità usuale quando l’oggetto del Sistema Solare ha finito il suo passaggio davanti alla stellina: questo fatto ha suggerito la presenza di una tenue atmosfera, come è riportato in un articolo di Nature Astronomy.
Le osservazioni sono state effettuate da tre postazioni in Giappone: nel tetto dell’Università di Kyoto, nell’Osservatorio di Kiso (con un telescopio Schmidt del diametro di 1.05 metri ) e a Fukushima, da parte di un Astronomo dilettante con il suo telescopio da 25 cm.
L’affievolimento della luce della stella era consistente con la rifrazione della luce causata dalla presenza di un sottile strato di atmosfera, avente una pressione tra 100 e 200 nanobar, all’incirca da 50 a 100 volte inferiore a quella di Plutone, già molto bassa.
In questa animazione creata dal gruppo di astronomi guidati da Ko Arimatsu
vediamo il confronto tra le due situazioni di una stella che passa dietro (in realtà è l’asteroide a passare davanti alla stella ferma, ma è esattamente la stessa cosa) ad un oggetto che possiede una seppur tenue atmosfera (in alto) rispetto ad uno roccioso (in basso).
In questo filmato vediamo invece la stella (indicata con un circoletto bianco al centro delle immagini) come si presentava al telescopio a mano a mano che si verificava l’occultazione da parte dell’asteroide 2002 XV93, del tutto invisibile, ma che lasciava la propria impronta sul raro evento.
Guardiamo insieme il filmato
Se guardate il filmato più volte potrete notare bene che la luce della stella si affievolisce fino a scomparire del tutto, per poi ritornare gradualmente alla luminosità che le compete: di solito invece la luce della stella a causa dell’occultazione di spegne improvvisamente per poi riaccendersi altrettanto improvvisamente. Si tratta di eventi abbastanza rari, ben documentati e previsti dall’associazione IOTA (International Occultation Timing Association) e che richiedono in genere strumentazione molto potente. Ne ho parlato parecchie volte in articoli in cui descrivevo un’occultazione di una stella da parte di un oggetto del Sistema Solare: ad esempio in questo articolo ho parlato dell’occultazione della splendida e nota stella Betelgeuse (della costellazione di Orione) da parte del piccolo asteroide (319) Leona.
Qualche considerazione sul TNO
Il responsabile del team di scienziati, Ko Arimatsu (del National Astronomical Observatory in Giappone), afferma che “questa scoperta sfida apertamente le convenzioni secondo le quali gli oggetti Trans-Nettuniani sono mondi alquanto inattivi e immutabili”.
Il modo in cui 2002 XV93 abbia acquisito un’atmosfera rimane un mistero: Arimatsu e i suoi colleghi hanno stimato che il TNO potrebbe perdere la propria atmosfera in circa 1000 anni se non esistesse alcun processo che rigeneri la parte che inevitabilmente viene persa: osservazioni successive da parte del JWST (il ben noto James Webb Space Telescope) non hanno mostrato la presenza di gas volatili ghiacciati sulla superficie, che lentamente sublimano (passano dallo stato solido a quello gassoso) per mantenere un’atmosfera.
Ciò lascia aperte due opzioni: o l’atmosfera è il risultato dell’emissione di gas dall’interno dell’asteroide 2002 XV93 oppure questa roccia ghiacciata è stata colpita in tempi recenti da una cometa, fatto che ha rilasciato una quantità di gas che ha formato un’atmosfera temporanea.
Arimatsu prosegue affermando che “grazie a future osservazioni, speriamo di chiarire come è stata prodotta questa atmosfera e contiamo di usare campagne osservative come questa per investigare se altri TNO possano avere un’atmosfera”.
In questa immagine vediamo una rappresentazione artistica di un TNO ghiacciato, orbitante nella parte esterna del Sistema Solare
Un altro scienziato, che però non era stato coinvolto nella ricerca, David Jewitt dell’UCLA, è davvero entusiasta della scoperta ed afferma che “l’occultazione esaminata è simmetrica, come lo è un’atmosfera, non assegnabile a rumori presenti durante le misurazioni oppure è troppo vicina al corpo che occulta la stella, come potrebbe essere un anello: la rifrazione da parte di uno strato di gas che circonda la superficie è la spiegazione più plausibile”. Ed afferma che “nessuna ipotesi sembrerebbe spiegare la presenza di un’atmosfera, ma nessuna può essere scartata con i dati a disposizione”.
E conclude affermando che “questi mondi freddi e morti del Sistema Solare esterno non sono necessariamente così freddi e morti come possiamo pensare: ci dicono che dobbiamo continuare a studiarli, per vedere quante sorprese ci possano riservare”.
Bryce Brolin, dell’Eureka Scientific (una società scientifica con base in California), afferma che “questa prima potenziale scoperta di un’atmosfera su un TNO oltre a Plutone potrebbe aprire la strada al fatto che piccoli TNO potrebbero ospitare elementi volatili quali il metano, l’azoto molecolare o il monossido di carbonio, in presenza di opportune condizioni, fornendo un nuovo quadro su come questi materiali sono stati distribuiti su oggetti del Sistema Solare esterno e mantenuti nel corso degli anni dopo la loro formazione”.
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