Plutone e Caronte: ecco il girotondo

New Horizon fotografa una rivoluzione completa del doppio pianeta nano.

Questo filmato "time-lapse" di Plutone e la sua luna più grande, Caronte, è stato ripreso con Long-Range Reconnaissance Imager ( LORRI) a bordo di New Horizons della NASA. L'animazione contiene in realtà 7 frames ripresi nell'arco di oltre una settimana, dal 25-31 gennaio 2015, all'interno della seconda campagna di navigazione ottica della missione (" OpNav-2") per affinare le posizioni di Plutone e Caronte in preparazione dell'incontro ravvicinato della sonda con il piccolo pianeta e le sue cinque lune il prossimo 14 luglio. La prima delle immagini è stata presa quando New Horizons era circa 203 milioni km da Plutone (circa il 30% più lontano della Terra dal Sole), mentre l'ultimo fotogramma è stato ripreso da una distanza 8 milioni di km più piccola. Ogni frame ha un tempo di esposizione di un decimo di secondo, troppo breve per vedere gli altri satelliti più piccoli di Plutone.

Plutone e Caronte sono stati osservati per una intera rotazione/rivoluzione; in effetti, un "giorno" su Plutone e Caronte dura circa 6,4 giorni terrestri e la rotazione risulta sincronizzata con il periodo di rivoluzione! Nel nostro sistema Terra-Luna questa sincronizzazione riguarda solo il corpo più piccolo ma, nel caso di Plutone e Caronte, le masse dei due corpi non sono molto differenti (rapporto 1:8 anzichè 1:81) e la distanza è decisamente ravvicinata (meno di 20mila km); perciò, le intense forze mareali reciproche hanno reso uguali tra loro i periodi di rotazione e rivoluzione; un'altra conseguenza della configurazione a "pianeta doppio" è l'evidente movimento di entrambi i corpi attorno al comune centro di massa; solo quest'ultimo risulta chiaramente immobile nella sequenza rispetto alle stelle "fisse" sullo sfondo; tutto questo in onore alle leggi della dinamica, le quali ci insegnano che, in un sistema composto da più corpi, solo il centro di massa rimane sicuramente "fermo" in assenza di forse esterne.

L'animazione ingrandita (si noti il movimento di entrambi i corpi); Credit: NASA/APL/Southwest

Quello riportata sopra è in realtà un ingrandimento per quattro della precedente animazione; New Horizons è ancora troppo lontano da Plutone e le sue lune di risolvere le caratteristiche di superficie. A questo punto mi sono divertito a sovrapporre i 7 frames per visualizzare, in una sola immagine statica, il balletto di entrambi i corpi; il risulatato è riportato in apertura articolo mentre di seguito c'è la versione "de-pixellizzata" (attraverso un filtro gaussiano). Dato che nel caso di Plutone il raggio dell'orbita attorno al centro di massa è comparabile al diametro del pianeta nano, l'effetto ingannevole della somma è quello di vedere un unico oggetto più grande, oltre che "sovraesposto".

Somma dei 7 frames con lo smoothing- Credit: NASA/APL/Southwest - Processing: M. Di Lorenzo

"Queste immagini permettono agli addetti alla navigazione di New Horizons di rifinire la posizione del pianeta doppio e hanno il beneficio addizionale di permettere agli scienziati della missione di studiare le variazioni di luminosità di Plutone e Caronte durante la rotazione, in modo da avere un'anteprima di quello che devono aspettarsi di vedere durante il fly-by a Luglio" ha dichiarato Alan Stern, il principal investigator di New Horizons dal Southwest Research Institute di Boulder, Colorado.

Riferimenti: -
http://www.nasa.gov/content/the-view-from-new-horizons-a-full-day-on-pluto-charon/index.html#.VN2LCZ8k6Mm