Un mini sistema planetario nel sistema di Plutone-Caronte

Il sistema di Plutone: il pianeta e le sue cinque lune fotografato dalla sonda New Horizons, maggio 2015. Cliccare per vedere l’animazione. Crediti: NASA/JPL- New Horizons Science Team

Il sistema Plutone-Caronte ricorda molto il sistema Terra-Luna almeno come dimensioni dei due corpi. Nel corso degli ultimi anni, tuttavia, sono stati scoperti altri quattro satelliti estremamente piccoli in orbita intorno al pianeta nano più lontano dal Sole. Andando dall’interno verso l’esterno, si trovano: Caronte, Stix, Nix, Cerbero e infine Idra. Queste scoperte sono state fondamentali per capire se il percorso della sonda della NASA New Horizons, in avvicinamento al pianeta nano Plutone il prossimo 14 luglio, sia privo di detriti o meno, e quindi se eventuali frammenti o corpi ghiacciati di piccoli dimensioni (a forma di anello attorno al pianeta) possano costituire un pericolo per la sonda.

I satelliti più piccoli di Plutone, Stix, Nix, Cerbero e Idra hanno un periodo orbitale che è circa un fattore 3, 4, 5 e 6 volte più lungo rispetto a quello di Caronte. I due satelliti più piccoli di Plutone, Cerbero e Stix, sono stati scoperti nel 2011 e 2012 dal team di ricercatori di New Horizons analizzando le immagini del Telescopio Spaziale Hubble (HST). Hanno una luminosità che si può stimare circa 20-30 volte minore di Nix e Idra, gli altri due satelliti scoperti sempre da HST precedentemente, nel 2005. Stix, con un diametro tra i 7 e 21 chilometri, orbita in 20 giorni attorno a Plutone tra le orbite di Caronte e Nix. Cerbero, in orbita tra Nix e Hidra con un periodo di 32 giorni, ha un diametro tra i 10 e i 30 chilometri.

La distribuzione dei satelliti di Plutone ricorda la distribuzione dei pianeti intorno a stelle lontane, quelli scoperti nel corso degli ultimi vent’anni: una ricerca che anche l’Italia con il programma GAPS-Global Architecture of Planetary System e grazie al cacciatore di pianeti extrasolari HARPS-N al Telescopio Nazionale Galileo alle Canarie porta avanti da oltre tre anni con ottimi risultati.

Il meccanismo di distribuzione dei satelliti di Plutone riflette lo stesso meccanismo di distribuzione dei pianeti attorno a stelle simili al Sole che viene osservato in molti sistemi planetari: spesso, infatti, si trovano pianeti giganti gassosi molto vicini alla loro stella (in questo caso abbiamo Caronte, molto massiccio e circa metà di Plutone) e allontanandosi dalla stella, pianeti rocciosi di più piccole dimensioni.

La distanza dei satelliti da Plutone come anche la loro distribuzione è una sfida ai modelli di formazione dei sistemi di satelliti e anche ai modelli di formazione planetaria. In particolare, i modelli di formazione di Caronte mostrano un sacco di piccoli satelliti nelle zone periferiche del sistema, ma in questi modelli tali satelliti risultano molto vicini a Plutone rispetto a quello che si osserva oggi.

In altre parole, gli scienziati che si occupano di studiare la meccanica di questi oggetti sono estremamente interessati a conoscere nei dettagli l’orbita di queste lune attorno a Plutone nel momento in cui New Horizons si avvicinerà il 14 luglio prossimo, in quanto presentano delle caratteristiche peculiari che permetteranno di capire perché ci possano essere differenze tra i sistemi planetari osservati e il nostro Sistema Solare, dove i pianeti rocciosi sono più vicini alla stella e i pianeti gassosi invece più lontani. Una delle caratteristiche fondamentali da capire è come mai i satelliti più piccoli di Plutone non siano stati perduti dal sistema Plutone-Caronte oppure perché non abbiano avuto collisioni con Caronte stesso.

E’ probabile che studiando il meccanismo di trasporto del materiale intorno al sistema si possa risolvere uno dei grandi quesiti che riguardano la formazione dei satelliti oltre che di quella planetaria.

Crediti immagine: NASA-JPL /New Horizons Science Team – http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/nh-styx-kerberos-loop-larger.gif

Fonte NASA – NASA’s New Horizons Spots Pluto’s Faintest Known Moons –  http://www.nasa.gov/image-feature/nasa-s-new-horizons-spots-pluto-s-faintest-known-moons

Sabrina