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lunedì 31 dicembre 2018

"Scoperto il pianeta più lontano del Sistema Solare" : facciamo chiarezza



La scoperta di Farout 2018 VG18 è avvolta da una sfera di sensazionalismo che forse è meglio ridimensionare

Di solito, come forse avrete notato, non commentiamo mai scoperte recentissime e fatte negli ultimi giorni.
Non lo facciamo perché ci pensano già la Nasa, le agenzie competenti e purtroppo siti e gruppi di più basso profilo.
Oggi però abbiamo deciso di farlo, perché ci siamo accorti che quanto hanno scritto la maggior parte dei siti italiani e e dei gruppi facebook fa molta propaganda e ha poca base scientifica.

Prima di tutto non stiamo parlando di un pianeta, e la scoperta non è della NASA.
L'agenzia che ha fatto la scoperta, la Carnegie Institute for Science, che è in parte sovvenzionata dalla NASA, non ha mai annunciato la scoperta di un pianeta.
E non ha mai parlato di asteroide, e nemmeno di pianeta nano, ma solo di oggetto: Scoperto l'oggetto più lontano del Sistema Solare.
Perché? Beh perché la distanza è tale che è impossibile classificare Farout 2018 VG18.

Il nodo della questione sta nella definizione che la comunità astronomica ha stabilito per ciò che è un pianeta, ciò che è un pianeta nano e ciò che è un asteroide.
Un pianeta è un corpo che ruota intorno ad una stella e che è abbastanza grande da consentire alla gravità di fargli assumere una forma quasi sferica, altrimenti si parla di asteroide. Inoltre, un pianeta deve anche aver eliminato tutti gli oggetti più piccoli dal suo percorso, altrimenti si parla di pianeta nano.
Quest'ultima postilla è fondamentale, perché pone la questione in termini di dimensioni e di posizione.
Plutone è stato declassato da pianeta a pianeta nano perché si trova all'interno della fascia di Kuiper, e quindi non è stato in grado di inglobare ed eliminare gli asteroidi presenti sul suo percorso.

Ma, mentre Plutone si trova in un territorio abbastanza conosciuto, dove si trova Farout 2018 VG18 nel Sistema Solare?
Il copia e incolla delle informazioni diffuse sul web colloca questo oggetto ad una distanza di 120 Unità Astronomiche.
Ma il Minor Planet Center invece è molto più pragmatico nelle informazioni e recita: Mentre è chiaro che l'attuale distanza eliocentrica di Farout 2018 VG18 è tra 125 e 130 Unità Astronomiche, la natura esatta dell'orbita non è assolutamente chiara.
Questo ci dice due cose importanti: che Farout 2018 VG18 non si trova a 120 UA ma molto più in là, e che la sua orbita non è ancora chiara.

Ma come si fa a sapere con ragionevole certezza la sua distanza, senza conoscere altrettanto chiaramente la sua orbita?
Partiamo dalla distanza, e guardiamo l'immagini qua sotto.



L'immagine è composta da due foto scattate in due momenti differenti e mette in evidenza il moto di Farout 2018 VG18.
Ma la cosa importante da capire è che Farout non si è realmente spostato tra le stelle come lo vediamo nella foto.
Il movimento che si vede è in realtà l'effetto paralasse, cioè il suo movimento prospettico visto dalla Terra rispetto alle stelle sullo sfondo.
Un oggetto così lontano dal Sole è essenzialmente "fermo" rispetto alla velocità con cui la Terra gira intorno al Sole. Quindi, osservarlo per un breve periodo di tempo lo vedrà muoversi in modo retrogrado contro le stelle dello sfondo, il che è quasi interamente dovuto alla parallasse piuttosto che al movimento orbitale.
Potete capire meglio cosa sia la paralasse a questo link.

Il punto è, che non è Farout ad essersi spostato tra una foto e l'altra, ma la Terra, e di conseguenza tutta la prospettiva. E' facile capire come si possa sottrarre il movimento della terra dal movimento osservato per arrivare al vero spostamento dell'oggetto.
Questo movimento è estremamente lieve, quasi assente, e da questo il Minor Planet Center è arrivato a stimare in modo molto preciso una distanza compresa tra 125 e 130 Unità astronomiche.
Questa distanza porta Farout 2018 VG18 ben oltre la cintura di Kuiper, fascia di asteroidi e serbatoio di comete, che si trova a 30 UA dal sole e si estende fino a 40 UA dal sole. 125 UA astronomiche sono anche molto più in la della sonda Voyajer 2, che si trova ad una distanza di 120 UA.
Ma Farout non sarà sempre così lontano, ed il perché lo vedremo tra poco.
Potete capire meglio queste distanze e questi limiti leggendo il nostro approfondimento: Quanto è grande il Sistema Solare

E ora, l'orbita di Farout 2018 VG18.
Per calcolare l'orbita di un qualsiasi oggetto che ruota intorno al Sole, bastano almeno tre osservazioni. Le posizioni rilevate vengono inserite nelle equazioni che rappresentano le orbite ellittiche ed il risultato è l'ellisse dell'orbita.
Tre è il numero minimo di punti necessari, ma più punti vengono presi in considerazione e più precisa è l'orbita risultante.
Ad oggi, Le posizioni rilevate di Farout 2018 VG18 sono 11, ma sono estremamente vicine a causa della sua immensa distanza (attuale).
Di conseguenza anche se sono molte più del minimo necessario, sono in realtà irrilevanti e non permettono di tracciare nel dettaglio l'orbita, che in via del tutto arbitraria e senza precisione alcuna, è stata stimata di circa (ma molto circa) 930 anni. (vedi anche link sotto con l'orbita)
E se con le osservazioni future confermassero l'orbita approssimativa che è stata calcolata fino ad ora, anche la distanza potrebbe darci grosse sorprese: perché il suo percorso estremamente eccentrico porterebbe Farout 2018 VG18 ad entrare nel Sistema Solare più vicino dell'orbita di Urano.
Non ci credete? beh, guardate i dati del Minor Planet Center qui: orbita Farout 2018 VG18 calcolata dal Minor Planet Center

Per essere più concreti, Farout 2018 VG18 si trova nella costellazione del Toro, tra le due corna. E li rimarrà per le prossime decine di anni!



La posizione apparente di qualsiasi corpo del sistema solare cambierà da notte a notte a causa della combinazione del suo movimento reale intorno al sole e al movimento della Terra (vedi concetto di paralasse sopra). Per cui un corpo molto distante come "Farout" si muoverà molto lentamente.
Come vedete nell'immagine qui sotto, ogni anno lo vedremo compiere lo stesso percorso, solo leggermente translato rispetto all'anno precedente.

Nella tabella in fondo alla pagina riportiamo le posizioni stimate fino a metà gennaio.
Questo suo movimento riassume chiaramente i tre concetti visti fino ad ora: distanza, posizione e paralasse.

Quindi riassumendo: Farout 2018 VG18 è un pianeta, un pianeta nano, o un asteroide?
Non lo sappiamo, la sua distanza attuale (abbastanza precisa) non ci permette di sapere la sua forma, la sua dimensione e nemmeno se ha sbaragliato dal suo percorso altri oggetti rimanendo l'unico.

Tuttavia, nel comunicato della scoperta sono state rilasciate stime sulla dimensione di Farout 2018 VG18: 500km, 1/3 della luna.
Ma quanto precise sono le stime sulla dimensione di Farout 2018 VG18? e come ci si è arrivati?
La chiave è la luminosità osservata di Farout: una magnitudine apparente pari a 24,6.
Assolutamente non visibile ad occhio nudo e nemmeno con telescopi amatoriali.
Per capirci, i quasar, che sono gli oggetti più distanti che osserviamo nel cielo, ci sembrano molto più luminosi. Il quasar 3C 273, che si trova a 2,5 miliardi di anni luce, ci appare con una magnitudine apparente di 13!

Ora, conoscendo la distanza di Farout 2018 VG18 e la sua luminosità, potrebbe sembrare semplice calcolare la sua dimensione.
Ma in realtà, considerato che la luce che vediamo è riflessa dal corpo, entra in gioco una variabile estremamente importante e capace di ribaltare il risultato della stima: l'opacità o la brillantezza dell'oggetto.
Se un oggetto è molto scuro (superficie nera, e poco riflettente) a parità di luminosità è sicuramente più esteso di un oggetto con una superficie chiara (molto riflettente).

Quindi la superficie di Farout 2018 VG18 è chiara o scura?
E come facciamo a saperlo da una distanza di 125 volte superiore a quella della Terra dal Sole?
Non lo sappiamo proprio.
Nella fascia di Kuiper, ad esempio, che si trova ad un quarto della distanza di Farout 2018 VG18, ci sono un mix di oggetti sia chiari (perché ricoperti di ghiaccio) che scuri.
Le stesse comete che quando si avvicinano al sole sono estremamente luminose, mentre si trovano nei meandri del Sistema Solare sono in realtà estremamente scure perché la superficie non è sempre coperta di ghiaccio ma di detriti, e la cometa 97P dove è scesa la sonda Rosetta ne è una prova evidente. 'Oumuamua, l'asteroide interstellare che è entrato nel Sistema Solare arrivando da molto lontano, è scuro e non è ricoperto di ghiaccio.

Quindi Farout 2018 VG18 avrà la superficie chiara o scura? Avrà veramente un diametro di 500km?
Gli autori della scoperta hanno annunciato che Farout è rosa, probabilmente coperto di ghiaccio, il che lo renderebbe luminoso anche se molto piccolo.
Ma purtroppo non hanno dato informazioni su quali siano le basi della dichiarazione che, in ogni caso, data la distanza sono comunque molto fragili.
Sarebbe come stimare la dimensione di un sasso di circa 50cm presente sulla superficie della Luna usando un comune binocolo da 10 ingrandimenti!

Ma se avesse veramente un diametro di 500km, è probabile che la forza di gravità abbia potuto dargli una forma rotonda e forse soddisfare la definizione di "pianeta nano". Arrivati a questo punto però, capite bene anche voi che le incognite, i ma, i se, e i forse sono davvero tanti data la distanza, che in tutta questa faccenda è l'unico dato certo!


2018 11 17AR: 04 49 24.9 DEC: +18 52 42
2018 12 02AR: 04 48 56.6 DEC: +18 51 37
2018 12 10AR: 04 48 41.1 DEC: +18 51 04
2018 12 16AR: 04 48 29.6 DEC: +18 50 41
2019 01 01AR: 04 48 00.4 DEC: +18 49 47
2019 01 16AR: 04 47 36.7 DEC: +18 49 09