i Nanopianeti

C. Bartolini, M. Benelli, R. Giovanditti, L. Solmi, S. Tosi
I NANOPIANETI
25/06/2017
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PUNTI DEL DISCORSO
1)
2)
3)
4)
5)
GLI SCOPRITORI DEI PIANETI
IL CONGRESSO DI PRAGA 2006
NANOPIANETI FRA MARTE E GIOVE
NANOPIANETI OLTRE NETTUNO (TNO)
PLUTONE
25/06/2017
2
I pianeti del Sistema Solare
25 giugno 2017
25/06/2017
La ricerca di vita nell'universo
3
3
LA SCOPERTA DEI PIANETI
Da MERCURIO a SATURNO noti dall’ antichità
URANO
Herschel 1781
NETTUNO
Adams, Leverrier, Galle 1846
PLUTONE
Tombaugh 1930
X
???
???
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Il più tenace ricercatore del pianeta oltre Nettuno fu
PERCIVAL LOWELL
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5
Più fortunato di Lowell
fu Clyde Tombaugh
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che in 2 notti del febbraio 1930 ottenne le 2 fotografie
e Plutone divenne il IX pianeta
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Come nel XIX secolo il numero dei pianetini
scoperti, dopo Cerere, fra Marte e Giove era
enormemente cresciuto,
così negli ultimi 10 anni le scoperte di TNO di
dimensioni confrontabili con Plutone si sono
moltiplicate (uno addirittura lo supera).
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Il 24 agosto 2006 l’assemblea generale
dell’IAU, riunita a Praga, ha introdotto
una nuova categoria di corpi del
Sistema Solare: i Nanopianeti che si
distinguono sia dai pianeti, sia da una
nuova classe di corpi celesti, i “Corpi
minori del Sistema Solare”.
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I Nanopianeti sono tutti quei corpi che ruotano
intorno al Sole e:
•hanno una massa tale da generare una forza di gravità
sufficiente a renderli un corpo rigido di forma sferica.
•non hanno la zona circostante pulita da corpi minori. In
sostanza cioè non hanno "mangiato" la maggior parte dei
piccoli corpi che si trovavano nelle vicinanze della loro
orbita.
•non sono satelliti di un altro pianeta (corpi celesti come
Titano, Tritone o la Luna, pertanto, non sono nanopianeti).
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Nel Sistema Solare troviamo:
- I pianeti (con i rispettivi satelliti)
- I Nanopianeti
- I corpi minori: la maggior parte degli
asteroidi e dei TNO, tutte le comete e i
meteoriti.
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E’ comprensibile che la decisione di Praga abbia suscitato
delusioni:
(..) in conseguenza della stessa decisione che ha relegato Plutone al
rango “nanopianeta”, anche Xena (2003 UB313), che ho scoperto 19
mesi fa, ha ricevuto ufficialmente il calcio nel sedere. Nel corso
dell’ultimo anno ci si è principalmente riferiti a lui come al decimo
pianeta, e con ragione: era il più grande oggetto scoperto nel sistema
Solare da 150 anni a questa parte, persino più grande di Plutone stesso: è
stata la sua scoperta che ha definitivamente forzato la mano agli
astronomi. O anche lui, come Plutone, si poteva fregiare del titolo di
Pianeta, o entrambi avrebbero dovuto rinunciarvi. Dopo la scoperta,
quando mi sono reso conto che era effettivamente più grande di Plutone,
ho chiamato immediatamente mia moglie e le ho detto tutto eccitato “Ho
scoperto un Pianeta!”
Michael E. Brown, scopritore di Xena=Eris
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CERERE, maggiore
pianetino fra Marte e
Giove, ha un
diametro di 940 km
ed è quasi sferico,
perciò è da
considerarsi un
nanopianeta.
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A parte Cerere gli asteroidi della fascia principale non
sono abbastanza sferici, ad esempio Vesta:
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Certamente
Cleopatra
non è un
nanopianeta
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Name
a(UA)
e
Eris
67.668
0.44
Plutone
39,481
Sedna
Q UA
Inclin
Albedo
H
Diameter
(Km)
37,808
97,610
44,177
0.86 ± 0.07
1.2
2400±100
0,24
29,658
49,305
0
17,14
0.49 to 0.66
1.0
2306
489.24
0,849
76,032
928,04
8
11,932
>0.2?
1.6
1700
Orcus
39,466
0,218
30,861
48,071
20,559
0.1
2.3
1530
2003 EL61
43.337
0.189
35.142
51.533
28.20
0.7 ± 0.1
0.2
1500
2005 FY9
45.706
0.155
38.624
52.794
29.0
0.8 ± 0.2
0.4
1500
0.035
42.002
45.094
8.0
0.10 ± 0.03
2.6
1260
0.052
40.740
45.168
17.2
0.037
3.7
960
Quaoar
q(UA)
43.548
Varuna
42.954
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ERIS = XENA=2003 UB313
E’ il più grande nanopianeta conosciuto.
Scoperto da Brown, Trujillo e Rabinowitz nel 2005 su
immagini del telescopio Schmidt da 1.2 m del Palomar.
Parametri orbitali: a = 67.6681, P = 557 anni
i = 44.18694
e = 0.44177
Hubble Space Telescope trovò un diam.ang.=0”.0343
da cui il diam. lin.=2400 km, albedo=0.86.
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Eris ha un satellite di
circa 350 km di
diametro.
Dai parametri orbitali
provvisori si ottiene che
la massa del sistema di
Eris è circa uguale a
quella del sistema di
Plutone.
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ERIS
e
DYSNOMIA
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2003 EL61=HAUMEA
Scoperto da Santos-Sanz, Ortiz e Aceituno nel 2005.
E’ il TNO con il periodo di rotazione attorno al proprio asse
più breve (3.91 ore). Ha probabilmente una forma allungata
(2000x1500x1000 km).
Parametri orbitali: a = 43.335, P = 285.4 anni
i = 28.19
e = 0.18874
SATELLITE
Hi’iaka
Namaka
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DISTANZA MEDIA
49500 km
39300 km
DIMENSIONE
350 km
170 km
PERIODO
49.12 giorni
34.1 giorni
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HAUMEA
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50000 QUAOAR
Con un diametro di 1260 km è stato per lungo tempo, dopo
.Plutone, il più grande TNO conosciuto.
Ha un’orbita quasi circolare e una piccola inclinazione.
Parametri orbitali: a = 43.558, P = 287.5 anni
i = 8.0
e = 0.035
Dalla cristallizzazione del ghiaccio d’acqua alla sua
superficie si deduce che la temperatura è almeno di
150 K, oltre 100 gradi più alta del previsto, forse per
criovulcanismo. Non sono stati osservati satelliti.
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SEDNA
.
Ha un diametro di 1700 km e un’orbita molto grande ed
ellittica. La sua distanza dal Sole varia fra 76 e 928 AU.
Fra i TNO è quello col periodo di rivoluzione più lungo.
Parametri orbitali: a = 489.24, P = 10821 anni
i = 11.932
e = 0.849
Non sono stati osservati
satelliti.
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Orbita e posizione corrente di Sedna rispetto agli altri TNO
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2005 FY9=MAKEMAKE
Scoperto da Brown, Trujillo e Rabinowitz nel 2005. Ha un
diametro di 1500 km. Il suo albedo di 0.8 lo rende il più
brillante TNO dopo Plutone (R=17).
Parametri orbitali: a = 45.706, P = 310 anni
i = 29.0
e = 0.155
Non sono stati osservati satelliti.
Ha uno spettro simile a Plutone e al perielio potrebbe
possedere come lui una tenue atmosfera di metano e
azoto.
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MAKEMAKE
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ORCUS
È un plutino con un satellite
distante 8980 km e un
periodo di rivoluzione di
9.53 giorni.
La massa totale è:
(19600/8980)3x(9.53/6.38)2=
23 volte inferiore a quella di
Plutone+Caronte
=6.3 x 1023 g
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PLUTONE
La sua luminosità
varia leggermente
ogni 6.4 giorni.
Christy si accorse
che in questo
periodo un
satellite fa
capolino una volta
da una parte, dopo
3.2 giorni
dall’altra.
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Strumenti migliori
permisero di
determinare il
semiasse maggiore
dell’orbita (19600
km) e la somma
delle masse di
Plutone e Caronte
(1/5 di quella della
Luna).
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PLUTONE e CARONTE
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PLUTONE e CARONTE
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Il diametro apparente di Plutone è solo 0”.1, ma con tecniche raffinate…
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Rotazione di Plutone
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Dal 1985 al 1990 la Terra si è venuta a trovare
sul piano dell’orbita di Caronte attorno a
Plutone, per cui ad ogni giro si avevano 2
eclissi.
Dalle variazioni di luminosità si sono potuti
determinare i raggi dei 2 corpi:
R (Plutone) = 1153 km
R (Caronte) = 603 km
I 2 periodi di rotazione coincidono col periodo
di rivoluzione.
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ECLISSI DI UNA STELLA
Il passaggio di Plutone
davanti ad una stella il 9
giugno 1988 ha permesso
di:
- confermare il valore del
suo raggio e
- avere indizi che esso
possegga, almeno al
perielio, una tenue
atmosfera.
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DIMENSIONI DI PLUTONE
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SPETTRO di FY9 e
PLUTONE
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NUOVI SATELLITI PER PLUTONE
Maggio 2005 – Una serie di osservazioni dell’ HST
rivelano quelli che potrebbero essere due nuovi satelliti.
15 Maggio - Nelle immagini riprese con l’advanced camera for surveys,
Hal Weaver del Johns Hopkins A.P.L. di Laurel (Maryland) e
Alan Stern del Southwest Research Institute di Boulder
(Colorado) rivelano la presenza di due deboli sorgenti
vicino a Plutone, 5000 volte meno luminose di lui.
18 Maggio - I corpi sono ancora attorno a Plutone; si sono
spostati in maniera coerente su probabili orbite
attorno al pianeta.
Non sono stelle sullo sfondo
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Probabili orbite
dei tre satelliti
di Plutone.
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Plutone e i suoi compagni
PLUTONE
CARONTE
NYX
HYDRA
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Tabella Dati
SATELLITE
DISTANZA
Charon
Nyx
Hydra
19600 km
49400 km
64700 km
DIAMETRO
1207 km
46-137 km
61-167 km
PERIODO ORBITALE
6.387 giorni
24.856 giorni
38.206 giorni
Tutti e 3 i satelliti si muovono su orbite complanari
-
quasi circolari.
-Fra i periodi esistono risonanze.
-Probabilmente i satelliti minori sono nati dai detriti della
collisione che ha dato origine al sistema Plutone Caronte
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Per studiare il sistema di Plutone da vicino il 20 gennaio 2006
è stata lanciata la sonda spaziale New Horizons (Pluto Kuiper
Express).
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New Horizons
Alimentata da Plutonio 238.
L’effetto fionda di Giove le darà una velocità di 22 km/s.
Arriverà al sistema di Plutone nel luglio 2015.
Con i suoi 7 strumenti fotograferà le superfici di Plutone e
Caronte e ne prenderà spettri, studierà le variazioni
dell’atmosfera, ricercherà eventuali nuovi satelliti e anelli.
Dopo il 2018 lascerà Plutone per incontrare altri TNO.
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