La ricerca del Planet Nine è una delle avventure scientifiche più affascinanti e frustranti degli ultimi anni. Da un lato, le orbite anomale di oggetti lontanissimi nel Sistema Solare sembrano gridare che là fuori ci sia qualcosa di enorme e ancora invisibile. Dall’altro, ogni nuova scoperta complica il quadro invece di semplificarlo. L’ultima arriva dal telescopio Subaru alle Hawaii, e sta facendo discutere parecchio la comunità astronomica.

Facciamo un passo indietro. L’idea che un pianeta gigante si nasconda oltre Nettuno non è nuova. Prima ancora della scoperta di Plutone negli anni Trenta, qualcuno ipotizzava un misterioso “Pianeta X” per spiegare le stranezze nell’orbita di Urano. Quel mistero venne risolto negli anni Novanta, quando si ricalcolò con precisione la massa di Nettuno. Sembrava tutto chiuso. Poi, nel 2016, gli astronomi Konstantin Batygin e Mike Brown del Caltech rilanciarono la partita con una proposta nuova: qualcosa di massiccio doveva influenzare le orbite degli oggetti della Fascia di Kuiper, quella sterminata cintura di pianeti nani, asteroidi e detriti che si estende ben oltre Nettuno. Il colpevole? Un ipotetico Planet Nine, con una massa diverse volte superiore a quella terrestre e un’orbita incredibilmente lontana dal Sole.

Col tempo, le prove a supporto sono cresciute. Diversi oggetti transnettuniani mostrano traiettorie erratiche, difficili da spiegare solo con la gravità solare. Lo stesso Brown, nel 2024, dichiarò senza troppi giri di parole che riteneva molto improbabile che il Planet Nine non esistesse. Un esempio emblematico è 2017 OF201, un possibile pianeta nano con un’orbita estremamente ellittica e un periodo orbitale di circa 24.000 anni. Quell’orbita così schiacciata potrebbe essere il risultato di un impatto primordiale oppure, appunto, dell’influenza gravitazionale di un pianeta nascosto.

Perché le nuove scoperte complicano tutto

E qui arriva il problema. Se il Planet Nine esiste davvero, perché nessuno è ancora riuscito a trovarlo? Alcuni scienziati ritengono che i dati orbitali raccolti finora sugli oggetti della Fascia di Kuiper non siano sufficienti per trarre conclusioni solide. Sono state proposte spiegazioni alternative: un anello di detriti, o addirittura l’ipotesi più fantasiosa di un piccolo buco nero. Ma la questione centrale resta un’altra: il Sistema Solare esterno non è stato osservato abbastanza a lungo. Rilevare variazioni gravitazionali sottili richiederebbe di seguire questi oggetti per quattro o cinque orbite complete, e parliamo di decine di migliaia di anni.

La scoperta più recente aggiunge un ulteriore strato di complessità. L’oggetto 2023 KQ14, classificato come “sednoide” perché trascorre la maggior parte del tempo a distanze enormi dal Sole, presenta un’orbita ellittica ma decisamente più stabile di quella di 2017 OF201. Il punto di massimo avvicinamento al Sole è circa 71 unità astronomiche, quello più lontano circa 433. Per confronto, Nettuno orbita a circa 30 unità astronomiche. La stabilità di questa traiettoria suggerisce che nessun pianeta gigante stia perturbando significativamente il suo cammino. Se il Planet Nine esiste, dovrebbe trovarsi a oltre 500 unità astronomiche dal Sole. A complicare le cose, questo è il quarto sednoide scoperto, e tutti e quattro mostrano orbite sostanzialmente stabili.

Cosa aspettarsi nei prossimi anni

La possibilità che un grande pianeta si nasconda nelle regioni più remote del Sistema Solare resta sul tavolo, ma trovarla è tutt’altra storia. Secondo le stime basate sulla velocità della sonda New Horizons della NASA, un veicolo spaziale impiegherebbe circa 118 anni per raggiungere quelle distanze. Non esattamente dietro l’angolo. Per ora, quindi, la partita si gioca tutta con i telescopi terrestri e spaziali, che diventano sempre più potenti e capaci di individuare oggetti sempre più piccoli e lontani. Ogni nuova scoperta nella Fascia di Kuiper è un tassello in più, anche quando sembra contraddire le aspettative. Il Planet Nine potrebbe essere là fuori, più distante e sfuggente di quanto chiunque avesse immaginato. Oppure potrebbe non esistere affatto. È uno di quei rompicapo cosmici che rendono l’astronomia così irresistibile.

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Un sistema planetario scoperto di recente sta mettendo in crisi alcune delle convinzioni più radicate dell’astronomia moderna. Si chiama LHS 1903, ruota attorno a una piccola stella nana rossa, e ha una caratteristica che lascia perplessi: l’ordine dei suoi pianeti è praticamente capovolto rispetto a quello che le teorie prevedono. Un mondo roccioso, infatti, orbita più lontano dalla stella rispetto ai giganti gassosi. Qualcosa che, sulla carta, non dovrebbe succedere.

Chi ha studiato anche solo un po’ il nostro Sistema Solare sa come funziona la disposizione classica: pianeti rocciosi vicini al Sole, giganti gassosi più lontani. Mercurio, Venere, Terra e Marte da una parte. Giove, Saturno, Urano e Nettuno dall’altra. Per decenni, gli astronomi hanno pensato che questo schema fosse una specie di regola universale. I modelli di formazione planetaria lo confermavano: vicino alla stella le radiazioni intense spazzano via il gas, lasciando solo nuclei rocciosi, mentre più lontano le temperature basse permettono al gas di accumularsi e formare atmosfere spesse. E invece LHS 1903 se ne infischia di tutto questo.

Il gruppo di ricerca guidato da Thomas Wilson dell’Università di Warwick, nel Regno Unito, ha combinato dati provenienti da diversi telescopi spaziali e terrestri. All’inizio hanno individuato tre pianeti: uno roccioso vicino alla stella, due gassosi un po’ più in là. Tutto nella norma. Poi, analizzando le osservazioni del satellite Cheops dell’Agenzia Spaziale Europea, è saltato fuori un quarto pianeta. Roccioso. E posizionato ancora più lontano dei due gassosi. Un sistema planetario, insomma, costruito “al contrario”.

Le spiegazioni possibili e una teoria rimasta nel cassetto

La prima reazione del team non è stata buttare a mare decenni di teoria. Hanno valutato ipotesi alternative: magari quel pianeta roccioso esterno aveva avuto un’atmosfera spessa, poi spazzata via da un impatto violento con un asteroide o una cometa. Oppure i pianeti avevano cambiato posizione nel tempo, migrando dalle loro orbite originali. Simulazioni e calcoli alla mano, però, queste spiegazioni non reggevano.

La pista più convincente porta a un’idea proposta circa dieci anni fa ma rimasta sostanzialmente priva di prove concrete fino ad ora: la cosiddetta formazione planetaria sequenziale. In pratica, i pianeti attorno a LHS 1903 non si sarebbero formati tutti insieme dentro un unico disco di gas e polvere, come prevede il modello standard. Sarebbero nati uno dopo l’altro, in fasi successive. Il pianeta roccioso più esterno potrebbe essere arrivato per ultimo, quando ormai il gas nel disco si era praticamente esaurito.

Thomas Wilson lo spiega così: quando questo mondo esterno si è formato, il sistema aveva già consumato il gas disponibile, eppure un pianeta roccioso è riuscito a nascere lo stesso. Una situazione che gli scienziati definiscono “ambiente impoverito di gas” e che finora era rimasta puramente teorica.

Cosa cambia per la nostra comprensione dell’universo

La scoperta di questo sistema planetario anomalo non è solo una curiosità accademica. Isabel Rebollido, ricercatrice dell’ESA, fa notare un punto fondamentale: le teorie sulla formazione dei pianeti sono state costruite guardando soprattutto al nostro Sistema Solare. Ma man mano che i telescopi diventano più potenti e le osservazioni si moltiplicano, emergono configurazioni che nessuno aveva previsto. LHS 1903 potrebbe rappresentare un caso raro, oppure la punta di un iceberg molto più grande.

Il satellite Cheops è stato progettato proprio per questo: scovare indizi che aiutino a risolvere il puzzle delle origini planetarie. E questo sistema planetario “al contrario” sembra uno di quegli indizi che valgono oro. Forse la disposizione ordinata del nostro angolo di cosmo non è affatto la norma. Forse là fuori esistono architetture planetarie talmente diverse da costringere l’astronomia a riscrivere interi capitoli dei propri manuali.

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I pianeti con due soli dovrebbero essere ovunque nella galassia. Eppure, di fatto, non lo sono. Su oltre 6.000 esopianeti confermati finora, appena 14 orbitano attorno a stelle binarie. E questo è un numero che lascia perplessi, considerando che moltissime stelle nel cosmo esistono in coppia. Un nuovo studio della University of California, Berkeley, e della American University of Beirut propone una spiegazione tanto elegante quanto sorprendente: la colpa sarebbe della relatività generale di Einstein.

Chi ricorda il tramonto doppio di Tatooine in Star Wars avrà presente l’idea. Due soli che scendono all’orizzonte, un pianeta che orbita pacificamente attorno a entrambi. Nella realtà, però, quella scena sembra quasi impossibile. Gli astronomi si aspettavano di trovare circa 300 sistemi di questo tipo grazie ai dati raccolti dal telescopio Kepler e dalla missione TESS. Ne hanno trovati una manciata. Allora la domanda diventa: dove sono finiti tutti quei mondi?

Come la gravità di Einstein destabilizza le orbite planetarie

In un sistema binario tipico, le due stelle ruotano l’una attorno all’altra su orbite ellittiche. Un pianeta che orbita entrambe subisce spinte gravitazionali concorrenti, e la sua orbita tende a ruotare lentamente su sé stessa, un fenomeno chiamato precessione orbitale. Anche le stelle, però, subiscono una precessione, ma questa è guidata dagli effetti della relatività generale.

Ed è qui che la faccenda si complica. Col tempo, le forze mareali avvicinano le due stelle tra loro. Man mano che la distanza si riduce, la precessione delle stelle accelera, mentre quella del pianeta rallenta. A un certo punto le due velocità di precessione si allineano, creando una cosiddetta risonanza. E quando questo accade, l’orbita del pianeta si allunga a dismisura, diventando instabile.

Mohammad Farhat, primo autore dello studio e ricercatore alla UC Berkeley, lo spiega in modo molto diretto: o il pianeta finisce per avvicinarsi troppo alla coppia di stelle e viene distrutto, oppure viene letteralmente espulso dal sistema. In entrambi i casi, quel pianeta semplicemente non esiste più.

I calcoli del team, pubblicati su The Astrophysical Journal Letters, indicano che circa otto pianeti circumbinari su dieci attorno a stelle binarie strette verrebbero destabilizzati e, nella maggior parte dei casi, eliminati. Nessuno dei 14 pianeti circumbinari confermati, tra l’altro, orbita attorno a sistemi binari con periodo orbitale inferiore a sette giorni. Un vero e proprio deserto planetario.

Un effetto che va oltre i singoli sistemi

I 12 pianeti con due soli conosciuti che orbitano appena oltre la cosiddetta zona di instabilità suggeriscono qualcosa di affascinante: probabilmente si sono formati più lontano e poi sono migrati verso l’interno. Formarsi al bordo di quella zona sarebbe stato, come dice Farhat, “come provare a incollare fiocchi di neve nel mezzo di un uragano”.

Il co-autore Jihad Touma, professore di fisica alla American University of Beirut, sottolinea che la relatività generale gioca un ruolo duplice nel cosmo: stabilizza certi sistemi e ne destabilizza altri. Lo stesso fenomeno che un tempo salvò probabilmente Mercurio da una traiettoria caotica nel sistema solare, qui agisce in senso opposto, smantellando sistemi planetari interi.

Il gruppo di ricerca sta ora estendendo i propri modelli per capire se meccanismi simili possano spiegare anche l’assenza di pianeti attorno a pulsar binarie e per studiare cosa accade negli ammassi stellari vicini a coppie di buchi neri supermassicci. Una conferma ulteriore del fatto che la teoria di Einstein, a oltre un secolo dalla sua formulazione, continua a rivelare aspetti inattesi dell’universo.

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Le stelle morenti stanno letteralmente inghiottendo i pianeti giganti che orbitano troppo vicino a loro. Non è la trama di un film di fantascienza, ma il risultato di uno studio pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, condotto da un team di astronomi della UCL (University College London) e dell’Università di Warwick. Una scoperta che getta luce su cosa succede davvero quando un sistema planetario entra nella sua fase finale, quella più caotica e violenta.

Il meccanismo, in fondo, è quasi intuitivo. Stelle simili al nostro Sole, una volta esaurito il combustibile a base di idrogeno, iniziano a raffreddarsi e a espandersi enormemente, diventando quelle che vengono chiamate giganti rosse. Il Sole raggiungerà questo stadio fra circa cinque miliardi di anni. Ma il punto interessante è un altro: cosa succede ai pianeti che orbitano nelle vicinanze? Ecco, a quanto pare, non se la passano bene per niente.

Pianeti scomparsi attorno alle giganti rosse

Il gruppo di ricerca ha analizzato i dati di quasi mezzo milione di stelle che hanno da poco abbandonato la cosiddetta “sequenza principale”, ovvero la fase stabile della loro vita. Tra queste, sono stati individuati 130 tra pianeti ed esopianeti candidati in orbite ravvicinate, di cui 33 mai osservati prima. Il dato che salta subito agli occhi, però, è un altro: man mano che le stelle si espandono e diventano giganti rosse, i pianeti in orbite strette diventano sempre più rari. Un segnale forte del fatto che molti di questi corpi celesti sono già stati distrutti.

Il dottor Edward Bryant, primo autore dello studio, ha spiegato che questa è una prova concreta di qualcosa che la comunità scientifica discuteva da tempo solo a livello teorico. La sorpresa vera? La velocità con cui queste stelle sembrano capaci di fagocitare i pianeti vicini.

L’interazione gravitazionale che condanna i pianeti

Il processo che porta alla distruzione si chiama interazione mareale. Funziona un po’ come la Luna che esercita una forza sugli oceani terrestri creando le maree, solo che qui la scala è enormemente più grande. Man mano che la stella si espande, l’attrazione gravitazionale sul pianeta vicino aumenta. Il pianeta viene progressivamente rallentato, la sua orbita si restringe e alla fine precipita verso la stella, spezzandosi o venendo completamente assorbito.

Per raccogliere questi dati, il team ha utilizzato le osservazioni del satellite TESS della NASA (Transiting Exoplanet Survey Satellite), cercando quei piccoli e ripetuti cali di luminosità che si verificano quando un pianeta transita davanti alla propria stella. Su oltre 15.000 segnali iniziali, dopo controlli rigorosi per eliminare i falsi positivi, sono rimasti quei 130 pianeti e candidati. I numeri parlano chiaro: tra le stelle più giovani in fase post sequenza principale, circa lo 0,35% ospitava pianeti giganti ravvicinati. Tra le giganti rosse più evolute, la percentuale crolla allo 0,11%.

Cosa significa tutto questo per il nostro Sistema Solare

La domanda sorge spontanea: e noi? Quando il Sole diventerà una gigante rossa, i pianeti del Sistema Solare sopravviveranno? Il co autore dello studio, il dottor Vincent Van Eylen, ha offerto una risposta onesta e un po’ inquietante. La Terra, essendo più lontana dalla propria stella rispetto ai pianeti giganti dello studio, potrebbe tecnicamente sopravvivere alla fase di gigante rossa del Sole. Ma la vita sulla Terra, quella no, probabilmente non ce la farebbe. Un dettaglio che, anche se riguarda un futuro lontanissimo, fa comunque riflettere su quanto siano fragili gli equilibri che rendono possibile la nostra esistenza.

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