Ai confini del sistema solare, un mini-mondo con un’atmosfera “impossibile”

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Redazione Scienza e Tecnologia Redazione Scienza e Tecnologia   -   Non sempre l’inaspettato abita in galassie lontane, né occorre puntare i telescopi verso nebulose distanti anni luce per imbattersi in qualcosa che sfida i modelli consolidati. Talvolta, anzi, il paradosso cosmico si nasconde a due passi da noi, in quella periferia gelida del sistema solare che da decenni restituisce sorprese dopo sorpresa. È il caso, quest’ultimo, di un oggetto transnettuniano di appena 500 chilometri di diametro – una sorta di “mini-Plutone” – che gli astronomi hanno scoperto essere avvolto da una tenue ma persistente atmosfera. Una condizione, questa, che fino a ieri veniva ritenuta impossibile data la massa esigua e le temperature criogeniche del Corpo celeste.

Un piccolo mondo ghiacciato che sfida le regole della fisica planetaria

Il protagonista della vicenda risponde al nome (612533) 2002 XV93, un plutino che viaggia a una distanza compresa tra i 50 e i 60 miliardi di chilometri dal Sole, cioè ben oltre l’orbita di Nettuno. Dimensioni ridotte, quelle appunto di mezzo migliaio di chilometri: se lo si volesse paragonare al nostro satellite naturale, la Luna, ne occuperebbe meno di un settimo. Ed è proprio questa esiguità a rendere clamorosa la scoperta firmata da un team di ricercatori giapponesi, con a capo scienziati dell’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone, che ha pubblicato i risultati sulla rivista Nature Astronomy. Secondo i modelli fisici più accreditati, infatti, un così minuto – e per giunta situato in una regione dello spazio dove le temperature superficiali sfiorano lo zero assoluto – non avrebbe alcuna capacità di trattenere gas. L’atmosfera, se mai si fosse formata in un lontano passato, sarebbe dovuta già disperdersi nello spazio interplanetario, spazzata via dal debole ma incessante vento solare o semplicemente persa per via della bassissima gravità superficiale.

I segni di un’atmosfera che non dovrebbe esistere

E invece, incrociando i dati osservativi raccolti con strumenti ad alta risoluzione, il gruppo nipponico ha rilevato inequivocabili tracce di una sottile coltre gassosa attorno al piccolo mondo ghiacciato. Una presenza, questa, che ha costretto gli stessi autori dello studio a rivedere le proprie aspettative iniziali. L’analisi spettroscopica – lo si può immaginare come una sorta di impronta digitale della luce riflessa dalla superficie – ha mostrato segnali compatibili con composti volatili, solitamente legati a processi di degassamento. Ma da dove proviene, allora, questo gas? Gli scienziati si interrogano ora su un meccanismo che, fino a prova contraria, sembra l’unico in grado di tenere in vita un simile involucro: l’attività criovulcanica. Si tratterebbe, in altre parole, di veri e propri vulcani freddi, i quali invece di riversare lava incandescente eruttano acqua, ammoniaca, metano o altri elementi normalmente solidi a quelle temperature. Una volta espulsi, questi materiali sublimerebbero in gas, alimentando per qualche tempo un’atmosfera localizzata.

Un meccanismo criovulcanico all’origine della tenue coltre gassosa

Proprio la piccola taglia dell’oggetto rende affascinante – e al tempo stesso misteriosa – l’ipotesi criovulcanica. Su corpi più massicci come Plutone, che con i suoi 2.377 chilometri di diametro vanta ormai una consolidata attività geologica, il fenomeno è già stato documentato. Su un plutino di soli 500 chilometri, però, sarebbe un evento eccezionale: ciò implicherebbe che al suo interno si celano ancora sorgenti di calore radioattivo o, forse, residui di calore primordiale in grado di mantenere parzialmente liquido un ipotetico oceano sepolto. Non si tratta, beninteso, di un’atmosfera densa come quella terrestre o come la coltre azzurrognola di Titano: quella del 2002 XV93 sarà probabilmente rarefatta, intermittente, alimentata solo quando un’eruzione criovulcanica rilascia nuovi gas. Eppure, anche solo la sua esistenza rappresenta un punto di svolta per la planetologia. I modelli che escludevano la presenza di atmosfere attorno a oggetti di queste dimensioni vanno ora rivisti, o quanto meno integrati con una variabile che fino a ieri sembrava trascurabile: la possibilità, cioè, che l’attività interna sopravviva molto più a lungo del previsto anche in mondi apparentemente morti.

La scoperta che riscrive parte della conoscenza sugli oggetti transnettuniani

Quel che rende significativa la ricerca, perciò, non è tanto la scoperta in sé di un’atmosfera in un luogo sperduto, quanto la messa in discussione di un paradigma. Per decenni, gli astronomi hanno considerato la fascia di Kuiper e le regioni oltre Nettuno come un cimitero di relitti ghiacciati, inerti e immutabili dalla formazione del sistema solare, avvenuta circa 4,5 miliardi di anni fa. Ogni tanto, osservazioni ravvicinate come quelle della sonda New Horizons su Plutone avevano rivelato una vitalità inaspettata, ma si trattava sempre di corpi di dimensioni ragguardevoli. L’oggetto (612533) 2002 XV93, invece, dimostra che anche i “nani” tra i mondi transnettuniani possono riservare sorprese, e che la distinzione tra corpi geologicamente attivi e corpi morti è forse più sfumata di quanto si credesse. Nei prossimi mesi, il team giapponese intende affinare le osservazioni per cercare di caratterizzare meglio la composizione di questa atmosfera effimera, magari puntando a individuare variazioni temporali della sua densità, il che rafforzerebbe l’ipotesi criovulcanica. Un lavoro lungo e minuzioso, quello dei ricercatori, che però promette di restituire un’immagine meno statica e più movimentata della periferia più estrema del nostro sistema planetario.

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