La Fascia di Kuiper: La Frontiera del Sistema Solare
Il 30 agosto 1992 fu scoperto il primo oggetto della fascia di Kuiper (dopo Plutone e Caronte), e fu battezzato 1992 QB1. Da allora sono stati individuati migliaia di oggetti simili nella stessa area. Leggi il nostro articolo su questa zona così lontana da noi ma ancora compresa nel Sistema Solare e sui misteri che essa racchiude.
Contenuti
- Che cos’è la fascia di Kuiper?
- Chi scoprì la fascia di Kuiper?
- Come si formò la fascia di Kuiper?
- Oggetti della fascia di Kuiper
- La fascia di Kuiper ed il Pianeta X
- Quali veicoli spaziali hanno visitato la fascia di Kuiper?
- F.A.Q.
Che cos’è la fascia di Kuiper?
La fascia di Kuiper è una regione del Sistema Solare a forma toroidale che si trova oltre l’orbita di Nettuno. Si estende a partire da una distanza dal Sole compresa tra le 30 e le 55 unità astronomiche, e comprende milioni di corpi fatti di ghiaccio che si crede siano ciò che resta dalla formazione del Sistema Solare. Nonostante le dimensioni enormi dell’area, la somma della massa di tutti i corpi celesti che si trovano nella fascia di Kuiper è appena un decimo della massa della Terra.
Chi scoprì la fascia di Kuiper?
La fascia di Kuiper è chiamata anche ** fascia di Kuiper-Edgeworth**, in onore degli astronomi Gerard Kuiper e Kenneth Edgeworth, nonostante a nessuno dei due vada il merito della sua scoperta.
L’idea dell’esistenza di un ipotetico toroide composto da oggetti fatti di ghiaccio oltre l’orbita di Nettuno risale alla prima metà del XX secolo. Fin dalla scoperta di Plutone nel 1930, gli scienziati ipotizzarono l’esistenza di altri corpi celesti nei suoi dintorni, poi, nel 1943, l’astronomo irlandese Kenneth Edgeworth suppose che tale regione esterna del Sistema Solare fosse occupata da un gran numero di corpi relativamente piccoli: questo fu il suo unico contributo alla scoperta della fascia di Kuiper. In seguito, nel 1951, l’astronomo olandese Gerard Kuiper formulò un’ipotesi simile a proposito di una fascia di piccoli oggetti che si sarebbe trovata oltre l’orbita nettuniana, ma ecco un fatto curioso: Kuiper credeva che tale fascia non esistesse più. Egli pensava che la gravità di Plutone avesse disperso gli oggetti che componevano la fascia facendoli finire nella nube di Oort, quindi, ironicamente, Gerard Kuiper era un sostenitore dell’assenza della fascia di Kuiper, e non della sua esistenza.
I dibattiti su questa ipotetica regione continuarono per decenni. Solo nel 1992, dopo cinque anni di ricerca, gli astronomi David Jewitt e Jane Luu scoprirono finalmente il primo oggetto appartenente alla fascia di Kuiper: 1992 QB1 (poi chiamato anche 15760 Albion). Sei mesi dopo, essi trovarono un secondo oggetto: 1993 FW. Dunque, la fascia sarebbe forse dovuta chiamarsi fascia di Jewitt-Luu? Almeno questi due astronomi credevano nella sua esistenza.
Come si formò la fascia di Kuiper?
Circa 4,6 miliardi di anni fa, il Sistema Solare si formò a partire da una nube di polvere e gas chiamata nebulosa solare. Gran parte del materiale della nebulosa confluì a formare il Sole ed i pianeti, mentre una parte di essa diede forma a corpi celesti più piccoli.
Gli oggetti nella fascia di Kuiper sono i resti della formazione del Sistema Solare. Analogamente alla fascia degli asteroidi tra Marte e Giove, la fascia di Kuiper avrebbe potuto diventare un pianeta se non fosse stato per la presenza di un altro pianeta gigante nelle vicinanze: l’intensa gravità di Nettuno non permise ai frammenti di roccia e ghiaccio di unirsi a formare un singolo, grande corpo.
Oggetti della fascia di Kuiper
I corpi celesti che formano la fascia di Kuiper sono chiamati Kuiper Belt objects (KBO) o oggetti transnettuniani (OTN). Secondo la NASA, al momento gli astronomi hanno identificato più di 2000 KBO.
Diversamente dagli asteroidi compresi nella fascia principale che sono formati prevalentemente da roccia o metallo, la maggior parte dei KBO sono corpi costituiti da metano, ammoniaca ed acqua ghiacciati, e possono sfoggiare una vasta gamma di colori: dal rosso al blu al bianco.
I KBO hanno dimensioni che variano da quelle di grossi massi a più di 2000 km di diametro; i KBO più grandi sono i quattro pianeti nani: Plutone (2376 km), Eris (2326 km), Makemake (1430 km) e Haumea (1632 km). La fascia di Kuiper comprende anche diversi planetesimi che sono possibili pianeti nani, tra cui Orco, Quaoar, Gonggong e Sedna.
Sia i quattro pianeti nani che Gongong e Quaoar sono orbitati da lune, mentre Haumea ha addirittura un anello! Come se non bastasse, la fascia di Kuiper comprende anche tanti sistemi binari, ossia due oggetti che orbitano attorno un centro di massa comune. L’esempio più famoso di sistema binario nella fascia di Kuiper è fornito dal sistema Plutone-Caronte.
Si pensa inoltre che la fascia di Kuiper sia una zona di formazione di comete, le quali hanno origine quando la gravità nettuniana catapulta pezzi di KBO in collisione in direzione della nostra stella. A differenza della nube di Oort, dove nasce la maggior parte delle comete non periodiche, la fascia di Kuiper è la culla di comete periodiche, ossia quelle comete che impiegano meno di 200 anni per completare un’orbita attorno al Sole.
La fascia di Kuiper ed il Pianeta X
Lo studio degli oggetti nella fascia di Kuiper ha portato ad una nuova, emozionante teoria. Gli astronomi Konstantin Batygin e Mike Brown osservarono diversi KBO e notarono un particolare restringimento delle loro orbite. Nel 2016, gli scienziati presentarono la loro teoria: orbite così strane di tali corpi celesti possono essere spiegate dall’influenza gravitazionale di un pianeta sconosciuto che si trova oltre Plutone! Il pianeta, soprannominato Pianeta X, dovrebbe ipoteticamente essere più o meno delle dimensioni di Nettuno ed avere l’equivalente di cinque-dieci volte la massa della Terra, oltre che un periodo orbitale di circa 10 000 anni terrestri. Questo pianeta misterioso ancora non è stato avvistato, ma gli astronomi non demordono e proseguono le ricerche.
Quali veicoli spaziali hanno visitato la fascia di Kuiper?
L’unica sonda spaziale che ha studiato gli oggetti della fascia di Kuiper da vicino è stata New Horizons della NASA. Fu lanciata nel 2006 e sorpassò Plutone nel 2015, fino a che, nel 2019, New Horizons esplorò un KBO chiamato Arrokoth, che divenne l’oggetto nel Sistema Solare più lontano dal Sole ad essere visitato da un veicolo spaziale. Ad oggi, la squadra della missione New Horizons sta cercando un candidato adeguato per un ultimo approccio della sonda.
Sfortunatamente, al momento non sono in programma altre missioni per studiare la fascia di Kuiper; nondimeno gli scienziati stanno considerando la possibilità futura di inviare sonde verso altri oggetti che si trovano in tale area, come ad esempio Makemake o Haumea.
F.A.Q.
Qual è l’oggetto più grande della fascia di Kuiper?
L’oggetto più grande della fascia di Kuiper è il pianeta nano Plutone, che ha un diametro di 2376 km. È seguito da Eris, un altro pianeta nano, che misura 2326 km di diametro.
Quanti pianeti si trovano nella fascia di Kuiper?
A causa dell’influenza gravitazionale di Nettuno, non ci sono pianeti nella fascia di Kuiper. Comunque, la fascia ospita quattro dei cinque pianeti nani riconosciuti ufficialmente: Plutone, Eris, Makemake e Haumea; il quinto pianeta nano, Cerere, si trova invece nella fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove.
Quanto tempo ci vuole per raggiungere la fascia di Kuiper?
La sonda della NASA New Horizons, l’unica finora ad essersi spinta fino alla fascia di Kuiper, impiegò nove anni e mezzo a raggiungere Plutone. Il veicolo viaggiava alla velocità di 58 580 km/h e percorse una distanza di circa 5 miliardi di chilometri. Bisogna tenere in considerazione che, al lancio della sonda nel 2006, essa era il veicolo spaziale più veloce mai costruito.
Qual è la differenza tra la fascia di Kuiper e la nube di Oort?
Come la fascia di Kuiper, anche la nube di Oort ospita un vasto numero di corpi di ghiaccio di piccole dimensioni, però è una regione ben più distante, in quanto una sonda impiegherebbe più o meno 300 anni a raggiungerne il confine interno. Inoltre, essa non è un toroide, ma un gigantesco guscio sferico che avvolge tutto il Sistema Solare, inclusa la fascia di Kuiper. La nube di Oort potrebbe contenere milioni di miliardi di corpi celesti e si pensa sia il luogo dove si origina la maggior parte delle comete non periodiche.
In conclusione: La fascia di Kuiper è una zona vastissima a forma di anello formata da piccoli corpi celesti ghiacciati che si trova oltre l’orbita di Nettuno, ed è la regione dove si trovano Plutone e molti altri pianeti nani. Ironicamente, la fascia di Kuiper porta il nome di un uomo che ipotizzava la sua assenza. Lo studio degli oggetti nella fascia di Kuiper ha condotto all’ipotesi dell’esistenza del fantomatico Pianeta X.
