Nuovi indizi sulle interazioni gravitazionali dell'ipotetico nono pianeta

Un gruppo di astronomi potrebbe aver aggiunto nuovi tasselli al puzzle del pianeta che potrebbe celarsi nella gelida e buia periferia del sistema solare. Poco più di un anno fa, erano state annunciate nuove prove - le più convicenti raccolte fino ad allora - della presenza di un ipotetico oggetto di massa planetaria alle spalle di Nettuno. Le prove si basavano soprattutto sulla dinamica orbitale di sei oggetti trans-Nettuniani estremi, o ETNOs. Ora, gli astronomi sono riusciti ad ottenere le prime osservazioni spettroscopiche di due di questi oggetti, giungendo ad un'interessante conclusione.

Credit: Julia de León (IAC)

Usando lo spettrografo OSIRIS montato sul Gran Telescopio Canarias, o GTC, gli astronomi hanno spiato 2004 VN112 e 2013 RF98, due dei sei oggetti trans-Nettuniani a partire da cui era stata dedotta la possibile presenza del nono pianeta. Questi due lontani mondi percorrono orbite straordinariamente simili, con una differenza di appena qualche grado. Questo dettaglio ha subito attirato l'attenzione degli astronomi: con due orbite così simili, infatti, è possibile che i due oggetti abbiano un'origine comune.

Grazie a questo studio, VN112 e RF98 sono diventati il secondo e il terzo ETNO ad essere analizzati spettroscopicamente, dopo Sedna. Il segnale nel visibile, purtroppo, è troppo debole per consentire l'identificazione di bande spettrali d'assorbimento; tuttavia, si può notare come in entrambi gli spettri manchi la banda principale del metano, che solitamente è visibile a 0,73 μm. Nonostante questa apparente assenza di informazioni, anche solo il gradiente spettrale può rivelare preziosi dettagli sulla composizione di questi due mondi. Una pendenza lieve - tra lo 0 e il 10 percento/0,1 μm - sarebbe indicativa di oggetti ricoperti da ghiaccio puro, come Eris, Plutone, Makemake e Haumea. Pendenze più rossastre, tra il 5 e il 15 percento/0,1 μm, sono caratteristiche invece della presenza di silicati amorfi, come nel caso degli oggetti troiani di Giove.

Gli spettri indicano che i due oggetti hanno composizioni molto simili tra di loro; i dati sono in linea anche con le analisi fotometriche di 2000 CR105 e 2012 VP113, altri due ETNO. Tuttavia, la pendenza della curva spettrale dei due oggetti risulta molto differente rispetto a quella di Sedna. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che Sedna ebbe origine nella nube di Oort. Le pendenze spettrali di VN112, RF98, CR105, VP113 e Sedna sono pari a 12, 15, 14, 13 e 34 percento/0,1 μm, rispettivamente.

Tra Marzo ed Agosto 2016, gli astronomi sono riusciti ad ottenere tre ed undici immagini di VN112 e RF98, rispettivamente. Le immagini di RF98, in particolare, hanno permesso agli astronomi di calcolare con grande precisione la sua traiettoria orbitale. Al momento delle osservazioni, l'oggetto si trovava a più di un arcominuto di distanza da dove sarebbe dovuto essere, a causa della grande incertezza nei parametri orbitali precedenti.

"I simili gradienti spettrali di VN112 e RF98 suggeriscono un'origine comune," spiega Julia de Leòn, dell'IAC. "Crediamo che un tempo fossero un asteroide binario che fu poi sciolto da un incontro con un oggetto più massiccio." Ciascun asteroide, dunque, avrebbe poi proseguito lungo il proprio cammino.

Gli astronomi hanno eseguito migliaia di simulazioni numeriche per ricostruire l'evoluzione orbitale di due asteroidi, un tempo uniti in un sistema binario. I risultati mostrano che un ipotetico pianeta con 10-20 masse terrestri e situato tra 300 e 600 unità astronomiche di distanza dal Sole potrebbe aver sciolto il legame gravitazionale che legava i due oggetti appena 5-10 milioni di anni fa.