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Planet 9 crowdresearch

We were already raving about the (possibly) new entry in our solar system: ladies and gentleman, here we have… Planet 9!

Yes, yes, it is again the object that might be (or might not) somewhere out there to justify the anomalies of some of the outer planet’s orbits. In the begin of 20th century, actually the astronomer Lowell, already theorised the existence of such a planet and when Pluto was discovered actually the hunt seemed to be over. But Pluto (besides the technical aspect that it is not anymore a planet), is not large enough to justify orbit’s anomalies. After Pluto was Sedna (together with the less suggestive named 2010 GB174 and 2012 VP113) which was the major candidate for the role of Planet 9. But once more these bodies are too small, although with absolutely compatible (and fascinating) orbits to take the role of the mission planet.

Ok, ok, this is some history, but the interesting recent project I bumped into is the Zooninverse (yes, the same project talking about Galaxies, and much more, crowd cataloguing) – Planet 9 project.

Help us search for Planet 9; together we may be able to solve one of the greatest mysteries in the Universe

In short the idea is to ask to the Zooninversers to have a look to a set of images taken from the SkyMapper Southern Sky Survey; a fully autonomous Australian-based telescope making a digital map of the southern hemisphere sky. We are talking about hundreds of thousands of images to be processed “by eyes” searching for something moving fast (not stars), but not too fast (not asteroids) which can be a Planet 9 candidate to investigate further. Images like the ones below… can you see something?

Pl9zoo.png

Multiple answers for a single image: don’t panic, the final answer will be anyway correct! The new frontier of gaming/research, without the concern of wrong (if not faking) results.

Is it an approach which actually works? Well… 5 million classifications in 3 days. I would say that this works, instead of lonely researcher in their ivory towers.

WU

PS. By the way, Sedna has a period of about 11487 years and it will reach its perihelium in 2075-2076. For the time being it is not planned any mission toward this body in that moment, but if I could make a choice, instead (or together) struggling for finding Planet 9, I would definitely take this opportunity (we are talking about reaching “only” 76 Astronomical Units from the Sun, instead of 900…) to explore such a mysterious word.

Pianeta 9: le origini

Non sappiamo ancora per certo se c’è, ma infondo poco ci importa. La sola idea che potrebbe esserci un altro pianeta, qui vicino (da leggersi in termini di distanze cosmiche) a noi che si è nascosto dall’origine dei tempi (e ha davo vita a molte teorie catastrofiste, tipo Nubiru) è troppo affascinante. Di per se un fascino sufficiente a spingerci a fantasticare, anzi a ricercare, che in questa accezione recepisce il suo significato più nobile: dare basi scientifiche all’entusiasmo infantile.

Ok, ok, sono partito un po’ per la tangente, ma quello che volevo dire è che anche se non siamo sicuri ci sia abbiamo già iniziato a chiederci da dove venga fuori.

Ve lo ricordate il pianeta 9? Beh, non lo abbiamo ancora visto “da vicino”, ma è di certo il caso di chiederci: se lo troviamo come facciamo a giustificarlo?

Ovviamente ci sono almeno due possibilità: il nostro sole ha catturato un pianeta girovago (o un ha rubato un pianta ad un’altro sistema solare durante un passaggio ravvicinato di una stella con il nostro sole… ma in questo caso poco cambia); è il fratello più lontano di tutti i pianeti messo all’angolo dalla gravità dei suoi compari.

Nel primo caso stiamo parlando di un qualcosa di veramente alieno (almeno riferito al nostro sistema solare) che si formato chissà dove e nel suo perdersi nel vuoto interstellare è incappato nella gravità del nostro sistema solare che lo ha per sempre (o almeno per un po’) avvolto nel suo abbraccio. Nel secondo caso, se invece fosse un pianeta formatosi vicino al sole come gli altri è stato semplicemente un po’ più sfortunato ed il caos dei suoi fratelli lo ha pian piano relegato ai confini estremi del nostro sistema solare.

Beh, ricercatori della New Mexico State University hanno provato a fare qualche centinaia di simulazioni per capire quale dei due scenari fosse più probabile. In particolare hanno provato a simulare diverse traiettorie di incontro di un pianeta con il nostro sistema solare per vedere che possibilità ci siano per una eventuale cattura.

Verdetto: nel 40% dei casi il pianeta viene catturato, nel 60%, invece, viene respinto fuori dal nostro sistema solare, spesso portandosi con se (ovvero con il suo balletto gravitazionale) un’altro pianeta. Pare leggermente meno probabile che il pianeta sia stato catturato (e la cosa è abbastanza in accordo con quest’altro studio precedente).
Non resta che trovarlo per “chiederglielo”, no?!

WU

PS. E ripensandoci… E se ci fosse stato addirittura un pianeta 10 nel nostro sistema solare che l’incontro con il fantomatico pianeta 9 ha messo in fuga? Ancora meno probabile, ancora più affascinate.

Eccentric planet

Eccentricity is not (only) a strange word or a weird state of mind. Talking about conics it indicates how squeezed is an ellipse. Eccentricity equal to zero means circumferences. Eccentricity equal to one means parabola, i.e. an open curve.

Talking about planetary orbits, eccentricity indicates if the orbit is a circle-like oath or if it is a very elongated trajectory.

Looking in our solar system orbital eccentricity of planets is something between 0.2056 (Mercury, the most eccentric planet, generally speaking…) and 0.007 (Venus, the most circular planet). Actually Pluto, if still considered as a plant has the highest eccentricity of 0.2056. Earth’s orbit has an eccentricity of 0.0167, i.e. its distance from the Sun remains more or less constant (allowing us to stay here during all seasons). Ah, orbital eccentricity (may) change in time…

Looking outside our solar system things are different, much different.

There are several extrasolar planets with highly elliptical (i.e. eccentric) orbits.
Golden metal to HD 20782 with an orbital eccentricity of 0.96. This means that it is almost a coincidence that its orbit is closed around its star, and the planet is not flying away in the deep space. Just as comparison, in our solar systems, comets are among the most eccentric bodies, Halley’s Comet has a value of 0.967 (indeed it is a long period comet, but still bounded to our Sun).

HD 20782 moves along an along flat eclipse passing very close and fast near its star (0.06 times the Earth-Sun distance) and then moving far away and slowing down at the furthest point (2.5 times the Sun-Earth distance).

HD20782.png

How is it possible that the plant reached such an orbit? It is probably the consequence of a close encounter (or even a small impact) with another body. Probably an ex-double planetary system. Or is is possible that one of the two star of the system (the planet moves in a binary system) passed close to the planet making its circular orbit to deviate from its nominal, regular, calm, relaxed, path. Indeed HD 20782 is also the first known case of a binary star system with planetary systems around both stars in the system.

A Jupiter size planet travelling like a comet. And this offers a unique opportunity to study the atmosphere of such a kind of plant. Usually the extrasolar Jupiter-like planets move rather close to the star and the heat removes the icy material in its clouds making them appearing dark (and hard to be analysed from satellite-based systems). HD 20782 is different; it swings around the star so quickly that there isn’t time to remove all the icy materials. As a consequence its atmosphere is so reflective.

Exotic from our point of view, but probably much more common that expected up there.

WU

Pianeta 9

Al momento i pianeti del nostro sistema solare sono considerati esser 8. Prima, però, erano 9, poi Plutone è stato declassato a pianeta nano e siamo rimasti con 8. Bocciato Pluto, oggi però si parla del nono pianeta del sistema solare. Che però non è più Plutone il quale ormai, alla stregua di Eris, è ormai concepito come un grosso sasso.

Quindi? Beh, si parla di un nono pianeta “tutto da scoprire”. Pianeta (e non pianeta nano) dell’ordine di grandezza di Nettuno!

planetnine

Mica piccolo, eppure, finora, invisibile. Principalmente a causa della sua grandissima distanza che lo separa da noi. Lo sentiamo ma non lo vediamo. Un mondo grosso, freddo e buio che è nato relativamente vicino a noi (altrimenti non si potrebbe spiegare come un grande pianeta si sia formato dove vi sono poche polveri e grandi vuoti), poi è stato allontanato dai suoi fratelli più grossi (ma non abbastanza per esser scagliato nello spazio interstellare) ed ora si diverte a plasmare parte del nostro sistema solare esterno senza neanche esser visto.

Le prove della sua esistenza (tutta da verificare e per ora riassunte in questa ricerca, firmata da chi aveva già declassato Plutone…), infatti, sono infatti tracce indirette del suo influsso gravitazionale. In particolare, nella fascia di Kuiper (un regione da 30 a 55 unità astronomiche dal Sole, fredda e caotica che si estende oltre l’orbita di Nettuno) sono stati studiati sei piccoli corpi celesti (con codici alfanumerici quasi impronunciabili come nomi) le cui orbite avevano una probabilità su 15000 di essere come effettivamente sono se non esistesse un grosso pianeta che con la sua gravità li avesse “allineati”.

orbitplanetnine.jpg

Stimato avere una massa pari a 10 volte quella della terra (anche se molto probabilmente composto principalmente di gas; non confondiamo massa e dimensioni!) e muoversi ad una distanza tra 200 e 1000 unità astronomiche, il “pianeta IX” non è mai stato visto. La sua esistenza è stata già ipotizzata in passato, ma gli attuali studi e le nuove osservazioni suffragano ulteriormente la tesi della sua esistenza. I condizionali sono d’obbligo, anche se come spesso succede l’articolo è stato amplificato dal tam tam della rete assumendo connotati di scoperta del secolo, ma credo che, almeno per il momento, la sua importanza vada ridimensionata.

Ovviamente finché non vi sarà una individuazione diretta del pianeta non potremo gridare alla scoperta, ma i dati paiono puntare verso questa direzione. Gli avvistamenti, tuttavia, potrebbero essere tutt’altro che facili sia a causa del buio profondo in cui giace sia a causa della sua orbita (estremamente ellittica) che richiederebbe tra 10000 e 20000 anni per compiere un giro completo (e quindi lunghe osservazioni per vedere tracce di movimento).

Le sorprese che il nostro sistema solare (in termini astronomici poco più dello zerbino di casa) ci riserva paiono tutt’altro che esaurite.

WU

PS. e c’è chi si spinge ancora oltre. Ipotizzando una spessa coltre di idrogeno, questa farebbe da copertura termica che con un nucleo roccioso che conserva un po dell’energia della sua formazione potrebbe addirittura consentire di avere acqua liquida in superficie. Ora sono un po più scettico…

Superchiaccio

Gli stati classici della materia, diciamo per come li abbiamo studiati a scuola, sono tre: solido, liquido e gassoso (messi in ordine di entropia crescente). Poi per quelli un po più addentro alla questione (o semplicemente più curiosi) negli anni si è aggiunto il plasma, un gas ionizzato composto da ioni ed elettroni, ma globalmente neutro (raro sulla Terra, ma stato che compone più del 90% della materia conosciuta nell’universo essendo ciò di cui sono costituiti Sole, stelle e nebulose).

Ma la storia non finisce qui. Date particolari condizioni di temperatura e pressione (e la natura non è certo priva di fantasia) esistono diversi tipi di ghiaccio, lo stato superfluido, lo stato supercritico e quello superneutro, quello colloidale, etc. etc.

A questi stati esotici si è aggiunto di recente un nuovo probabile amico.

Quello che è comunemente chiamato (eh, si, si sente proprio ad ogni angolo di strada) “ghiaccio superionico“. In questo stato della materia, a differenza del comune ghiaccio, le molecole di H2O sono dissociate in atomi carichi (ioni) dei quali solo quelli di ossigeno compongono un reticolo solido, mentre gli ioni di idrogeno si muovono liberamente, come se fossero dei liquidi. L’organizzazione del reticolo “solido” è quella che da la proprietà a questa materia, e ne esistono varie fasi di transizione.

Ok, dovrebbe essere usa specie di stato semi-solido, ma non me lo riesco ad immaginare. Ma comunque come siamo arrivati ad ipotizzare tutto ciò?

Beh, sulla Terra (è sulla maggior parte dei pianeti rocciosi e giganti gassosi) esiste un polo nord ed un polo sud (magnetici, ovviamente). Su due pianeti del nostro sistema solare Urano e Nettuno, invece, le cose stanno diversamente. Questi sono due giganti di ghiaccio composti dagli elementi meno volatili di idrogeno ed elio (gas dei quali sono principalmente composti i giganti gassosi) ovvero acqua, metano, ammoniaca, etc., e su questi pianeti esistono molteplici poli magnetici (!!).

Questi potrebbero essere causati da vortici di acqua ionizzata (una sostanza che ben conduce elettricità) che si crea nel ghiaccio superionico (che richiede pressioni praticamente impossibili da ricreare in laboratorio, ovvero maggiori di 1.3TPa, ovvero la parte rosa dell’immagine sotto presa da qui).

phase diagram of SI ice

La prossima volta che apro il freezer resterò di certo deluso (anche) dalla banalità del mio ghiaccio.

WU

PS. In realtà è proprio l’acqua ad avere un diagramma di fase veramente ricco con 15 fasi cristalline osservate in laboratorio, ed ulteriori 8 fasi aggiuntive previste su base teorica. Motivo per cui esistono il ghiaccio I, ghiaccio II, e via dicendo fino al ghiaccio XV.

PPSS. E comunque sono almeno 10 anni che se ne parla e si studia, qui un articolo datato 2005.