Un visitatore interstellare potrebbe aver cambiato il corso di 4 pianeti del sistema solare, suggerisce uno studio

L’oggetto in visita era probabilmente otto volte più pesante di Giove, secondo un nuovo studio. Un oggetto delle dimensioni di un pianeta che potrebbe aver visitato il sistema solare potrebbe aver cambiato permanentemente il nostro vicinato cosmico deformando le orbite dei quattro pianeti esterni, suggerisce un nuovo studio. I risultati potrebbero far luce sul perché i percorsi di questi pianeti presentano alcune caratteristiche peculiari. Per decenni, gli astronomi hanno dibattuto su come si siano formati i pianeti del sistema solare. Tuttavia, la maggior parte delle ipotesi concorda sul tipo di orbita che i pianeti dovrebbero avere: cerchi disposti concentricamente attorno al sole e situati sullo stesso piano. (Se li guardassi di lato, vedresti solo una linea.) Tuttavia, nessuno degli otto pianeti, inclusa la Terra, ha orbite perfettamente circolari. Inoltre, i percorsi dei pianeti non si trovano esattamente sullo stesso piano. Rispetto a Mercurio (la cui orbita, all’interno della nostra famiglia planetaria, è la più ellittica e inclinata), i percorsi dei quattro pianeti giganti esterni — Giove, Saturno, Urano e Nettuno — mostrano lievi deviazioni dalle orbite ideali. Tuttavia, spiegare queste piccole discrepanze è stato difficile, ha detto Renu Malhotra, scienziata planetaria presso l’Università dell’Arizona a Tucson e coautrice del nuovo studio. “Il puzzle per l’astrofisica teorica è stato a lungo capire come le orbite siano diventate successivamente non circolari e inclinate rispetto al loro piano medio, né troppo né troppo poco,” ha scritto in un’email a Live Science. Mentre ricerche precedenti si sono concentrate su come le interazioni tra questi pianeti abbiano rimodellato le loro orbite, Malhotra ha detto, “queste ipotesi non sono coerenti con alcuni dettagli importanti delle orbite osservate.” Un visitatore interstellare Per affrontare questo enigma, Malhotra e colleghi hanno considerato uno scenario meno esaminato: che un oggetto delle dimensioni di una stella in visita abbia modificato i percorsi di questi pianeti circa 4 miliardi di anni fa. Utilizzando modelli computerizzati dei quattro pianeti esterni, il team ha effettuato 50.000 simulazioni di tali passaggi, ciascuna per oltre 20 milioni di anni, alterando alcuni parametri di ciascun visitatore, inclusi la sua massa, velocità e quanto si avvicinava al sole. I ricercatori hanno anche ampliato la loro ricerca rispetto a studi precedenti considerando oggetti molto più piccoli delle stelle — piccoli, infatti, quanto Giove. Hanno anche esaminato situazioni con passaggi molto ravvicinati, concentrandosi su scenari in cui l’intruso si avvicinava entro 20 unità astronomiche (UA) dal sole. (Una UA è approssimativamente 93 milioni di miglia, o 150 milioni di chilometri, circa la distanza media dalla Terra al sole.) Sebbene la maggior parte delle simulazioni abbia creato condizioni molto diverse dall’attuale sistema solare, i ricercatori hanno scoperto che in circa l’1% delle simulazioni, il passaggio del visitatore ha alterato le orbite dei pianeti giganti fino a raggiungere approssimativamente il loro stato attuale. Gli intrusi in queste quasi corrispondenze si sono tuffati direttamente nel sistema solare, viaggiando ben oltre l’orbita di Urano, con alcuni che hanno persino sfiorato il percorso di Mercurio. E erano relativamente piccoli, variando da due a 50 volte la massa di Giove. “Questo intervallo include masse planetarie fino a masse di nane brune,” ha detto Malhotra. (Le nane brune, spesso chiamate “stelle fallite,” sono corpi celesti strani che sono più pesanti dei pianeti ma non così massicci come le stelle.) Poiché molte simulazioni che si avvicinavano di più avevano l’oggetto simile a un pianeta che attraversava il sistema solare interno, i ricercatori hanno creato ulteriori 10.000 simulazioni includendo anche i pianeti terrestri. Anche in questi casi, i passaggi che avevano precedentemente alterato le orbite dei pianeti giganti fino ai loro stati attuali hanno ricreato l’aspetto attuale del sistema solare. La simulazione che ha prodotto i risultati più realistici ha coinvolto un oggetto otto volte la massa di Giove che si avvicinava fino a 1,69 UA dal sole. Questo lo pone solo leggermente più lontano dell’attuale orbita di Marte di 1,5 UA dal sole. Le simulazioni mostrano che un solo passaggio di un oggetto substellare è stato sufficiente per alterare le traiettorie dei pianeti giganti. Poiché le osservazioni suggeriscono che i corpi substellari sono abbastanza numerosi nel cosmo, le visite di tali oggetti potrebbero essere più comuni dei passaggi delle stelle. Lo studio, che non è ancora stato sottoposto a revisione paritaria, è stato pubblicato nel database di preprint arXiv a dicembre.