Il pianeta nano Cerere osservato dalla sonda Dawn. Crediti: Nasa
Secondo la Iau, l’International Astronomical Union, viene definito ‘pianeta nano’ un corpo con le quattro seguenti caratteristiche: 1) orbita intorno al Sole; 2) è in equilibrio idrostatico, ovvero è abbastanza massivo da riuscire ad assumere una forma quasi sferica (detta forma di equilibrio idrostatico); 3) la sua orbita non è stata completamente ripulita da altri corpi vicini; 4) non è un satellite.
La differenza tra pianeta e pianeta nano non è pertanto nella dimensione (in teoria un pianeta nano potrebbe essere più grande di un pianeta), ma nel punto 3: mentre un pianeta ha terminato la sua formazione, ripulendo la sua orbita dai corpi vicini, questo non è (ancora) avvenuto per un pianeta nano. Ovvero, un pianeta nano, avendo ancora un’orbita “sporca”, potrebbe ancora subire mutamenti.
È proprio questo che rende interessante lo studio dei pianeti nani. Capire l’evoluzione di un pianeta (Terra inclusa) dalla sua formazione non è infatti possibile in modo diretto: bisognerebbe seguire tutte le fasi di formazione di un pianeta, ma è un processo che dura miliardi di anni, e quindi non basterebbero tante vite umane. Il Sistema solare però include corpi che hanno diversi gradi di evoluzione, dagli asteroidi e comete (i più primitivi), ai pianeti nani (embrioni di pianeti) ai pianeti già formati. Sarebbe come studiare la vita dell’uomo, analizzando un bimbo, una persona di mezza età ed un anziano.
Inoltre, i pianeti nani si trovano in diverse regioni del Sistema solare. Infatti, mentre Plutone, Eris, Haumea e Makemake sono oltre l’orbita di Nettuno, Cerere si trova nella fascia degli asteroidi tra Marte e Giove. Lo studio di questi corpi permette quindi non solo di conoscere i processi di evoluzione dei pianeti, ma anche di rapportarli alla loro regione di formazione, puntando dunque a fornire una fotografia di tutto il Sistema Solare primordiale.
Studi in corso e domande aperte
Attualmente sono due le missioni Nasa in corso che hanno come obiettivo principale lo studio di pianeti nani. La sonda New Horizons è partita nel 2006 e nel 2015 ha sorvolato Plutone. La sonda Dawn invece, dopo aver orbitato intorno all’asteroide Vesta, ha raggiunto Cerere, intorno al quale sta orbitando da marzo 2015.
È all’incirca pari a 1/2 il rapporto tra i diametri del pianeta nano più grande (Plutone) ed il pianeta più piccolo (Mercurio)
New Horizons ha rivelato che la superficie di Plutone è composta principalmente da ghiaccio di azoto con tracce di ghiacci di metano e di monossido di carbonio. Sia la composizione che la topografia sono variabili sulla superficie, e un’analisi dell’evoluzione geologica che può aver portato il pianeta nano allo stato attuale è in corso. Una delle deduzioni più interessanti riguarda la possibilità di un oceano sotto la superficie di Plutone, che, a sua volta, implicherebbe un involucro interno di ghiaccio d’acqua.
Sicuramente l’acqua ha giocato un ruolo molto importante nell’evoluzione di Cerere. Anche se il maggior costituente della superficie è in questo caso un materiale scuro non ancora identificato, la presenza di silicati idrati con origine endogena (cioè generati sul pianeta nano stesso e non portato da corpi esterni) su tutto il suolo cereriano è stata accertata. Ma ancora più interessante è la scoperta di depositi di carbonati, materiali che si formano in presenza di acqua allo stato liquido. L’interpretazione sulla formazione di tali depositi è in corso.
Il coinvolgimento dell’Istituto nazionale di astrofisica
Lo spettrometro a immagine Vir, a bordo della sonda Dawn, è a guida Inaf. Sia il principal investigator (Maria Cristina De Sanctis) che la maggior parte del team sono membri Inaf. Lo strumento acquisisce gli spettri visibili ed infrarossi delle immagini acquisite, dando informazioni fondamentali sulla composizione e sulla mineralogia della superficie. Diversi articoli sono stati pubblicati, ed altri ancora sono in preparazione.
L’autore: Andrea Longobardo è ricercatore Inaf all’Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali di Roma
Su Media Inaf potrai trovare, mano a mano che verranno pubblicate, tutte le schede della rubrica dedicata a Voci e domande dell’astrofisica, scritte dalle ricercatrici e dai ricercatori dell’Istituto nazionale di astrofisica