Sull’esistenza di un pianeta ad alta eccentricità
dr. Giovanni Covone
Università di Napoli “Federico II”
Scuola SAIT di Astronomia
Stilo, 25 luglio 2012
Sull’esistenza di un pianeta ad alta eccentricità
dr. Giovanni Covone
Università di Napoli “Federico II”
Scuola SAIT di Astronomia
Stilo, 25 luglio 2012
Sull’esistenza di Nemesi, la stella della morte
dr. Giovanni Covone
Università di Napoli “Federico II”
Scuola SAIT di Astronomia
Stilo, 25 luglio 2012
di cosa parleremo
• Nascita e fine di un mito scientifico?
• Come si scopre un pianeta?
• Nemesis (o Tyche ?)
• Prove straodinarie (?) per affermazioni straodinarie
• Come si dimostra che qualcosa non esiste?
Ipotesi scientifica (nata da controverse ma
geologico e palotologico)
•Parte della fortuna nel nome? Nemesi è l
giustizia compensatrice
• Ipotesi scientifica (nata da controverse ma serie misure in ambito geologico e
palotologico)
• Parte della fortuna nel nome? Nemesi è la “giustizia divina”, giustizia compensatrice
La scoperta dei pianeti
• Urano (W. Herschel)
• Nettuno (Galle, Le Verrier 1846)
• Cerere (Piazzi, 1801)
• Plutone (C. Tombaugh, 1930)
• l’era degli exo-pianeti (1992 - Kepler)
I fatti
I fatti
Raup & Sepkoski
(1984)
Nascita di un’ipotesi
• Raup & Sepkoski (1984) non fornirono nessuna ipotesi per spiegare la presunta ciclicità
• Ma scrivono una cosa: “Although the causes of the periodicity are unknown, it is possible
• that they are related to extraterrestrial forces (solar, solar system, or galactic).”
• Nota: il fisico Alvarez aveva da poco avanzato l’ipotesi del meteorite-killer
• Of course: interesse immediato della comunità astronomica
• 1984: due articoli contemporaneamnete appaiono su Nature, fornendo una spiegazione simile.
L’interpretazione
• un’apparente periodicità nelle esitnzioni di massa
• un ciclo di 25-30 milioni di anni
• ... come il tic-tac di un “orologio cosmico”
• L’ipotesi Nemesi
Come è fatto il Sistema Solare
Il sistema solare in una sola pagina
Comet Hale-Bopp
(John Gleason)
Comet Ikeya Zhang
Geometria della Nube di Oort
• natura delle comete
• sorgente continua di comete (~10^13 )
• comete di corto periodo (10UA) e lungo
periodo (1000 UA)
• Oort: distribuzione omogenea degli afelii
delle comete di lungo periodo
disco protoplanetario intorno HD141569 (5Myr old)
Nascita dell’ipotesi di Nemesi
nana bruna
stella rossa di
piccola massa
I nomi proposti
• Death Star
• Nemesi
• Shiva, figlio di Kali
The Leader Post, 22 febbraio 1984
“Conclusione”
• Il Sole e’ parte di un sistema stellare binario
• La compagna e’ una stella “cattiva”
• Ipotesi subito popolare
Copertina del libro “Nemesis”,
di R. Muller
Dark Star, Nibiru et al.
There is another Sun in the sky, a Demon Sun we cannot
see. Long ago, even before great grandmother’s time, the
Demon Sun attacked our Sun. Comets fell, and a terrible
winter overtook the Earth. Almost all life was destroyed.
The Demon Sun has attacked many times before. It will
attack again.
A. Lloyd (2005)
Sulla ricerca di A. Lloyd
• 7 corpi ruotano intorno alla Stella Nera. Il più interno, calo ed ospitale, è la casa di
Anunnaki.
• La stella Nera non enta nel sistema solare. Ma il suo settimo pianeta e’ Nibiru!
• Nibiru passerà fra Plutone e Nettuno. Sarà visibile dalla Terra, come lo è stato in
passato.
Ipotesi alternativa
• Oscillazioni rispetto al piano Galattico e perturbazioni
• Periodo: circa 60 Myr
• Non in fase? Al momento siamo sul piano galattico (i Maya!?)
Altre ragioni per “credere” in Nemesis?
Il mistero di Sedna
• Sedna
• orbita di ~12mila anni
compresa fra circa 80 e
1000 UA
• perchè diavolo un’orbita
cosí eccentrica?
Mike Brown (Caltech):
"Sedna shouldn't be
there!”
Peridocità degli impatti
Misura delle età di
155 sferule di
origine lunare
Modello di Muller: origine dell’orbita di Nemesi
R. Muller (Berkley)
• Asse maggiore 95mila UA (1.5 ani luce)
• eccentricità e=0.7
• origine: incontro Sole-stella circa 400 Myr
Un fatto: gli impatti avvengono
Peekskill meteor, 9 ottobre 1992
Luis and Walter Alvarez (1978)
• Analisi di un sottile strato di argilla, deuzuine
astroied dinosauti
La conferma dell’idea
Walter Alvarez
Helen Michel
Frank Asaro
Luis Alvarez
Alvarez et al. (1980)
• Picco nei livello di iridio (65 Myr)
• materiale raro in superficie
• ...ma comune nello spazio
interstellare
• Ipotesi concorrenti:
• Vulcanismo
• SN
• Meteorite
Earth iridium:
sunk to the
core during
formation
impact triggers
avalanche
•Mutter LDEO
•graphics
Asteroid iridium:
spreads on the
surface
Yucatan spot: the smoking gun?
Dove troviamo un cratere di 150 km?
Il cratere di Chicxulub (Yucatan)
Yucatan Nord, NASA Radar Topography mission
Cratere di
Chicxulub
1981: Penfield & Camargo
1991: Hildebrand et al.
Chicxulub
gravity image
from V.L. Sharpton
Barringer meteor crater
in Arizona
diametro
1 km
Manicouagan Crater (Canada)
~200 milioni di anni,
diametro ~100 km
Distribuzione dei crateri noti (2004)
Distribu`ione uniforme? cosa notate?
L’evento di Tunguska (1908)
400km from ground-zero
Painting by William Hartmann
L’evento di Tunguska (1908)
Univ. of Bologna 1999 Expedition
http://www-th.bo.infn.it/tunguska/
Univ. of Bologna 1999 Expedition
http://www-th.bo.infn.it/tunguska/
170km from ground-zero
Painting by William Hartmann
60km from ground-zero
Painting by William Hartmann
15km from ground-zero, few minutes after explosion
Painting by William Hartmann
Cosa avvenne a Tunguska?
• Se fosse avvenuto 3 ore dopo...
• Nessun cratere!
• Ipotesi esotiche: mini buco nero (Asimov), asteroide di antimateria, incidente
astronave aliena...
• Ipotesi di lavoro: esplosione in aria di un piccolo asteroide.
un impatto in “diretta”: Shoemaker Levy 9 su Giove
• cometa inusuale (sfilza di nuclei)
impatto cometario su Giove
Cosa sappiamo di Nemesis?
Piccolo calcolo orbitale
• Orbita di Nemesi di circa 30 milioni di anni
• Terza legge di Keplero: piccolo esercizio per il
calcolo del semi-asse maggiore
• a3 \proto p2.
• p = 29.2 *106 years!
• Quindi asse maggiore 1.5 anni luce = 95000 UA
(raggio nube di Ort 0.5 anni luce)
Terza legge di Keplero , 1619 (wikipedia)
Eccentricità dell’orbita
• asse maggiore: a ~ 90000 UA
• perielio: r =a *( 1 - e )
• e ~0.7 -> r = 30mila UA
• impatti dopo ~10mila anni
Fig. da Silagadze
La natura di Nemesis
Sulla natura di Nemesis
• non una stella (massa > 0.08 masse solari)
• non un pianeta
• brown dwarf: oggetti non stellari, massa inferiore a 0.08 masse solari
Alla ricerca di prove
On the Moon!
• La misura delle eta’ dei crateri lunari (alla ricerca della stessa periodictà)
• solo 3-4 crateri hanno un’età misurata in modo affidabile
• Problemi di tali misure sulla Terra
• Vai sulla Luna!
La ricerca osservativa
(i.e. gli astronomi entrano in campo)
Ricerche passate e future di Nemesis
• Dove cercare Nemesis?
• Come cercare? -> Osserva TUTTO il cielo nell’infrarosso!
• Anni’80, IRAS: nessuna traccia
• 1997-2001: 2MASS (Two Micron All Sky Survey). Ancora nessuna traccia
Survey nell’ottico: 2500 gradi quadri nel cielo
austarle
Sheppard et al. (2011)!
Plutone!
Differenza di immagini
Plutone è
un pianeta
(nano)
Esplorazione completa fino alla mag. 21
Metamorfosi di Nemesi
La metamorfosi di Nemesi:
• da Nemesi a Tyche
• Ipotesi necessaria per speigare la distibuzione
anomala dei parametri orbitali delle comete
• Ipotesi: la Nube di Oort come sorgente isotropica di
comete
Distribuzione non random degli afeli?
Distribuzione degli afeli e presuntaorbita di Tyche
Cospirazioni ;)
Survey NIR
• Più efficienti nella rivelazioni di oggetti freddi e deboli
• IRAS
• 2MASS
WISE
WISE, the Wide-field Infrared Sky Explorer
• Telescopio spaziale infrarosso (NASA)
• Lanciato il 14 dicembre 2009, “decomiiosnato” nel 2011
• diametro: 40 cm
• 4 bande fra 3 e 24 micron
WISE, the Wide-field Infrared Sky Explorer
• Esplorazione 1.5 volte dell’intero cielo nell’infrarosso (in 4 differenti bande)
• 2.7 miloini di immaigin
• 20 comete, 33000 asterodi, di cui 125 NEO e 19 potenzialmente pericolsoi
• primo Troiano della Terra
• Messo a riposo nel fbbraio 2011
Osservazioni multibanda di M31
Le comete di WISE
WISE alla rireca di Nemesi
• Potenziale per scoprire Tyche (oggetti più caldi di 75-100 K)
• Oggetti nella citura di Kuiper troppo freddi per essere rivelati
• Giove fino a 25mila UA
• Altri piu’ massivi fino a diversi anni luce
Immagine simulata di WISE
WISE 1828+2650, “the coolest star”
• d = 9ly
• T = 25 C
analisi dei dati WISE
• osservazioni terminate
• Marzo 2012: l’intero database di WISE è pubblico
• risultati definitivi metà 2013 ?
E la periodicità? Fine di un mito...
• 2011, Coryn Bailer-Jones: nessuna peridocità
nelle epoche di formazione dei crateri!
Diametri ed epoca dei crateri maggiori
• Coryn Bailer-Jones (20111)
Grafico originale (Raup & Sepkoski 1984)
“Nemesis Reconsidered”
Il mistero si infittisce
• Melott & Bambacj (2011) analizzano
dati fino a 500 Myr
• Nuova conferma della periodicità: 27
Myr, su intervallo doppio, confidenza
del 99%
• Che conclusione trarne?
Nemesi non puo’
esistere!
“Nemesis Reconsidered”
Il mistero si infittisce
• La periodicita’ e’ troppo stabile su mezzo miliardo di anni
• Puo Nemesi avere un’rbita cosi’ eccentrica e stabile su tale scala temporal?
• Ipotesi Nemesi: scartata.
• Gli autori non “immaginano altre ipotesi”
• Ultima estinzione di massa: 11 milioni di anni fa (half-way in between?)
Il mistero si infittisce.
Nuove peridocità: isotopi Sr
• Peiordo 59 ± 3 Myr
• Periodo simile ma fase opposta a quella della biodiversità marina
• HD3651 ha un sistema planetario
• Analisi dello spettro infrarosso
• Mag apparente se intorno al Sole = 9
• Se posta alla distanza di Nemesi J=10, V=20
Conclusioni (?)
• Non possiamo dire che non esiste
• Ma non c’e ne’ bisogno (rasoio di Occam...)
• frase preferita “queso spiega molte cose”...
• differenza fra fantasia ed ipotesi
[email protected]
[email protected]
Risoluzione del Senato del New Mexico (2007)
Dichiarazione del Senato dell’Illinois (2009)
Dichiarazione del Senato dell’Illinois (2009)
Dichiarazione del Senato dell’Illinois (2009)
