'Raggio di patate' per definire i pianeti nani

Decidere cosa è e cosa non è un pianeta è un problema su cui l'Unione Astronomica Internazionale ha generato una grande quantità di aria calda. La sfida è trovare un modo per definire un pianeta che non dipenda da regole arbitrarie. Ad esempio, dire che i corpi più grandi di una certa dimensione arbitraria sono pianeti ma quelli più piccoli non lo sono non va bene. Il problema è che le regole non arbitrarie sono difficili da trovare.

Nel 2006, l'IAU ha notoriamente modificato la sua definizione di pianeta in un modo che ha retrocesso Plutone a membro di seconda classe del Sistema Solare. Plutone non è più un pianeta in piena regola, ma un pianeta nano insieme a una manciata di altri oggetti in orbita attorno al Sole.

La nuova definizione di pianeta dell'IAU è un oggetto che soddisfa i seguenti tre criteri. Deve essere in orbita intorno al Sole, avere una massa sufficiente per assumere una forma quasi rotonda e deve aver liberato la sua orbita da altri oggetti.

Plutone soddisfa i primi due criteri ma fallisce il terzo perché attraversa l'orbita di Nettuno (anche se, stranamente, Nettuno passa).

Tali oggetti sono ufficialmente chiamati pianeti nani e la loro definizione è decisamente arbitraria. Nella sua infinita saggezza, l'IAU afferma che i pianeti nani sono qualsiasi oggetto transnettuniano con una magnitudine assoluta inferiore a +1 (cioè un raggio di almeno 420 km).

Oggi, Charles Lineweaver e Marc Norman dell'Australian National University di Canberra si concentrano su un nuovo modo di definire i pianeti nani che è destinato a cambiare radicalmente il modo in cui pensiamo a questi oggetti.

Il problema si riduce alla separazione degli oggetti a forma di patata nel Sistema Solare da quelli sferici. Ciò che Lineweaver e Norman hanno fatto è mostrare dai primi principi come questa linea di demarcazione cade naturalmente tra oggetti che sono più grandi e più piccoli di 200 chilometri di raggio.

Il loro approccio è semplicemente quello di cercare una soglia a sfera di patate nelle immagini dei corpi nel Sistema Solare. L'evidenza empirica suggerisce che la soglia si trovi a circa 200 km.

Lineweaver e Norman quindi elaborano la forza materiale di questi corpi nei primi anni in cui la loro forma veniva determinata. Calcolano le altre forze che agiscono su questi corpi, come le forze gravitazionali e le forze associate ai corpi in rapida rotazione.

Si scopre che vista da questo punto di vista, la soglia dei 200 km si adatta abbastanza bene. Qualsiasi cosa più piccola di questa quasi certamente non sarebbe stata schiacciata da forze abbastanza grandi da modellarla in una sfera. Qualsiasi cosa più grande, d'altra parte, è sufficientemente schiacciata da formare una sfera.

La conclusione di Lineweaver e Norman è che i pianeti nani sono essenzialmente qualsiasi cosa più grande di 200 km di raggio che non ha liberato la propria orbita da altri corpi.

Tale definizione si adatta alla maggior parte degli oggetti nel Sistema Solare, ma ci sono una o due stranezze che non si adattano al conto. l'asteroide Vesta, per esempio, è sia a forma di patata che più largo di 200 km. Lineweaver e Norman spiegano questo suggerendo che potrebbe essere stato deformato da una collisione relativamente tardi nella vita.

La soglia dei 200 km sembra essere un criterio ragionevole attorno al quale la comunità astronomica può riunirsi. Il problema è che aumenta drasticamente il numero di oggetti che contano come pianeti nani e che potrebbero non piacere a tutti, in particolare a coloro che desiderano un trattamento speciale per Plutone.

D'altra parte, rende Plutone il principale rappresentante dei pianeti nani, un sottogruppo di corpi importante ma poco studiato nel Sistema Solare. Ciò può solo aumentare l'interesse per questo oggetto ghiacciato.

Come gli astronomi sono fin troppo consapevoli, l'interesse è più o meno sinonimo di finanziamento. E, naturalmente, questa è la questione inespressa al centro del dibattito su cosa sia e cosa non sia un pianeta.

Rif: arxiv.org/abs/1004.1091 : Il raggio della patata: una dimensione minima inferiore per il piano dei nani

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