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Aggiornato il 30/07/2020
I Centauri ''stranieri''
Introduzione:
Nella nostra dimora planetaria esistono anche corpi celesti stranieri, come ci hanno provato i recenti passaggi di 1I/‘Oumuamua e 2I/Borisov, che però si sono fermati entrando in strane orbite intorno al Sole. Si tratta di una famiglia composta attualmente da ben 19 asteroidi, provenienti da un sistema planetario distante e trasferiti qui da noi milioni, forse miliardi di anni fa.
È quanto dimostra una nuova ricerca franco-brasiliana, che ha identificato questi 19 oggetti celesti appartenenti ai Centauri, classe di planetoidi ghiacciati che si trovano tra Giove e Nettuno.
Lo studio, pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, è firmato da Fathi Namouni dell’Osservatorio della Costa Azzurra a Nizza e da Helena Morais dell’Università di San Paolo del Brasile.
Gli stessi due astronomi che nel 2018 avevano scoperto nell’orbita di Giove l’asteroide (514107) 2015 BZ509 - Ka'epaoka'awela, il primo oggetto scoperto nel nostro sistema planetario con origini extrasolari. Ma se fino ad oggi questo sembrava un caso isolato, confrontabile soltanto con il passaggio di ‘Oumuamua, la nuova ricerca dimostra che gli oggetti celesti stranieri sono molti di più. E probabilmente ce ne sono altri in attesa di essere scovati.
Nel caso dei 19 asteroidi dei Centauri, la provenienza extrasolare è stata dimostrata a partire dallo studio della loro orbita. Gli scienziati hanno costruito una simulazione informatica da cui emerge che la traiettoria di questi oggetti può essere spiegata soltanto assumendo che non fossero presenti alle origini del Sistema solare, 4 miliardi e mezzo di anni fa.
Fin dall’inizio, tutti gli oggetti del nostro sistema planetario orbitavano attorno al Sole sullo stesso piano del disco di polvere e gas che li aveva generati.
Ma questi 19 asteroidi no.
In base al modello elaborato da Namouni e Morais, questi 19 Centauri seguivano un’orbita perpendicolare rispetto alla configurazione originale.
Un dato confermato anche dalla loro posizione: gli asteroidi si trovavano lontani dal disco che ha costituito la culla degli altri asteroidi del nostro Sistema planetario.
E orbitavano attorno a un’altra stella.
È stata probabilmente la potente interazione gravitazionale in prossimità del Sole a catturare questi oggetti celesti, inglobandoli nel Sistema solare.
Studio:
Qui, abbiamo esaminato 17 Centauri ad alta inclinazione e i due oggetti trans-nettuniani ad orbita polare 2008 KV42 e (471325) 2011 KT19.
Le distribuzioni statistiche mostrano che le loro orbite erano quasi polari 4,5 miliardi di anni fa, e si trovavano nel disco diffuso e nelle regioni interne della nube di Oort.
Le attuali inclinazioni polari non possono essere spiegate dall'attuale teoria della formazione del sistema solare poiché il primo sistema planetesimale deve essere stato quasi piatto per spiegare la gran parte degli asteroidi a bassa inclinazione e la Fascia di Kuiper.
Inoltre, si ritiene che inizialmente, il primo disco diffuso e le regioni interne della nube di Oort fossero prive del materiale del sistema solare in quanto il disco planetesimale non avrebbe potuto estendersi ben oltre l'orbita attuale di Nettuno al fine di arrestare la migrazione verso l'esterno del pianeta. Le orbite quasi polari dei Centauri ad alta inclinazione stabili da anche 4,5 miliardi di anni nel passato indicano quindi la loro probabile cattura dal mezzo interstellare.
Asteroidi studiati:
Il Minor Planet Center 4 elenca 17 centauri con opposizioni multiple osservate e con inclinazioni maggiori di 60° e perielio maggiore di 3 UA a partire dal 1 dicembre 2018.
Il criterio del perielio è di limitare l'effetto dei pianeti interni sull'evoluzione dei Centauri.
Per comodità, i Centauri sono divisi in 4 gruppi:
1) - Il primo è il gruppo di Centauri polari i cui piani orbitali si trovano entro 30° dalla direzione del momento angolare totale del sistema solare. In ordine di crescente inclinazione, questo gruppo comprende 2010 FH92, 2007 BP102, 2010 CR140, (144908) 2004 YH32, (518151) 2016 FH13, 2014 JJ57, 2011 MM4, (342842) 2008 YB3 e 2016 LS.
2) - Il secondo gruppo è quello dei centauri retrogradi che sono stati studiati da (Morais e Namouni 2013), per dimostrare che Giove e Saturno catturano temporaneamente i Centauri con una risonanza media retrograda. Gli oggetti sono 2009 QY6, 1999 LE31, 2006 BZ8, (330759) 2008 SO218 e (434620) 2005 VD5
3) - Il terzo gruppo è quello dei centauri situati nella regione co-orbitale o in prossimità di un pianeta; include YY18 2015 nella regione co-orbitale di Urano e i due oggetti 2005 NP82 e YB13 2016 vicino o nella regione co-orbitale di Giove a cui viene aggiunto Ka'epaoka'awela, l'asteroide co-orbitale di Giove. Il Centauro polare 2010 CR140 che si trova anche vicino alla regione co-orbitale di Giove non è stato incluso nel gruppo co-orbitale perché la probabilità di cattura nella regione co-orbitale di Giove per orbite quasi polari è piccola (Namouni e Morais 2018).
4) - Ai Centauri ad alta inclinazione, aggiungiamo un quarto gruppo con i due noti TNO polari 2008 KV42 e (471325) 2011 KT19, ed il Centauro a bassa inclinazione (2060) Chirone.
( Nel grafico sono riportati gli asteroidi oggetto di studio evidenziando le loro inclinazioni orbitali ed il range da perielio ad afelio, i punti neri sono i 4 pianeti giganti, nel cerchio i due TNO inseriti nelle simulazioni atte a determinare la loro origine ).
Tabella:
( In tabella sono indicati: Inclinazione, Eccentricità, Semiasse-maggiore e Perielio ).
Conclusioni:
In conclusione è altamente improbabile che questi corpi siano originari della nebulosa solare primordiale, è molto più probabile che si tratta di corpi catturati durante i vari passaggi ravvicinati che il Sole ha avuto con altre stelle durante i 4.5 miliardi di anni della sua vita, e che quindi possano essere stati originati altrove e potrebbero essere anche molto più vecchi del sistema solare ed avere composizioni differenti a causa della diversa composizione della nebulosa stellare da cui hanno avuto origine.
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A cura di Andreotti Roberto.
