Dove finisce il sistema solare?

La posizione del confine esterno del sistema solare è un punto di contesa tra gli astronomi. I possibili candidati sono tre e "tutti meritevoli". Ma quale è il migliore?

Il sistema solare è un posto enorme. Il nostro vicinato cosmico comprende otto pianeti, circa una mezza dozzina di pianeti nani, diverse centinaia di lune e milioni di asteroidi e comete, tutti che ruotano attorno al sole (e in molti casi l'uno all'altro) a velocità di migliaia di miglia orarie, come una trottola gigante.

Ma dove finisce? Beh, la risposta potrebbe dipendere dalle persone a cui lo chiedi e da la loro definizione del sistema solare .

Secondo la NASA , non ci sono uno, ma tre potenziali confini per il sistema solare : la cintura di Kuiper, l'anello di corpi rocciosi oltre l'orbita di Nettuno ; l'eliopausa, il limite del campo magnetico solare ; e la Nube di Oort, un lontano serbatoio di comete appena visibili dalla Terra ...

Gli argomenti per ciascun confine "hanno tutti merito", il che rende complicata la scelta tra di loro, ha detto a WordsSideKick.com  Dan Reisenfeld, ricercatore del Los Alamos National Laboratory nel New Mexico, in una e-mail.

Ma ce n'è uno su cui la maggior parte degli astronomi concorda.

Fascia di Kuiper

La fascia di Kuiper è composta principalmente da asteroidi.(Credito immagine: Getty Images)

Secondo la NASA la Cintura di Kuiper si estende tra le 30 e le 50 unità astronomiche (UA) di distanza dal sole. (Un'unità astronomica equivale alla distanza tra la Terra e il sole.) 

Questa regione è piena di asteroidi e pianeti nani, come Plutone, che sono stati espulsi dal sistema solare interno a causa di un tira e molla gravitazionale unilaterale con i pianeti.

Alcuni astronomi sostengono che la fascia di Kuiper dovrebbe essere considerata il limite del sistema solare perché rappresenta approssimativamente il limite in cui si trovava il disco protoplanetario del sole, l'anello vorticoso di gas e polvere che in seguito avrebbe dato origine ai pianeti, alle lune e agli asteroidi.

"Se si definisce in modo restrittivo il sistema solare semplicemente come il sole e i suoi corpi planetari, allora il bordo della fascia di Kuiper può essere considerato il bordo del sistema solare", ha detto Reisenfeld.

Ma questa definizione del sistema solare è considerata fin troppo semplice da alcuni astronomi, come Mike Brown del Caltech .

"Non è proprio vero", ha detto Brown a WordsSideKick.com in una e-mail. "Le cose si sono spostate molto, soprattutto verso l'esterno, da quando si sono formati i pianeti." Ciò significa che la Cintura di Kuiper non contiene tutta la “roba” del sistema solare, come l’inafferrabile e ipotetico Pianeta Nove, che (se esiste) probabilmente si trova ben oltre la Cintura di Kuiper.

Nell'ottobre 2023, la scoperta di una dozzina di nuovi oggetti oltre la fascia di Kuiper ha anche lasciato intendere che potrebbe esserci una "seconda fascia di Kuiper" nascosta ancora più lontano.

L’incertezza attorno al confine esterno di questa regione lo rende quindi un confine inaffidabile per il sistema solare nel suo insieme, sostengono alcuni ricercatori.

Eliopausa

L'eliopausa è il punto in cui il vento solare incontra lo spazio interstellare.(Credito immagine: NASA/JPL-Caltech)

L'eliopausa è il confine esterno dell'influenza magnetica del sole, noto come eliosfera. 

A questo punto, il flusso di particelle cariche emesse dal sole, noto come vento solare, diventa troppo debole per respingere il flusso di radiazioni in arrivo dalle stelle e da altre entità cosmiche nella Via Lattea.

"Poiché il plasma all'interno dell'eliopausa è di origine solare e il plasma all'esterno dell'eliopausa è di origine interstellare, alcune persone considerano l'eliopausa il confine del sistema solare", ha affermato Reisenfeld. Di conseguenza, lo spazio oltre l'eliopausa è spesso definito anche "spazio interstellare", o spazio tra le stelle, ha aggiunto.

Due veicoli spaziali hanno viaggiato oltre l'eliopausa: Voyager 1, che ha effettuato la traversata nel 2012, e Voyager 2, che l'ha attraversata nel 2018. 

Quando le sonde Voyager hanno attraversato l'eliopausa, hanno rapidamente rilevato cambiamenti nei tipi e nei livelli di magnetismo e radiazioni che li colpiscono, a significare che avevano attraversato una sorta di confine, ha detto Brown.

Tuttavia, nonostante il nome, l’eliosfera non è una sfera perfetta. Invece, è più una massa oblunga perché la maggior parte del plasma interstellare che bombarda il sistema solare ci colpisce da una direzione, creando un bow shock, un’onda d’urto arrotondata che devia la radiazione in arrivo attorno al resto del sistema solare. Il bow shock si trova a circa 120 UA dal sole e crea una lunga coda che si estende per almeno 350 UA dal sole nella direzione opposta.

Utilizzando l'eliopausa per delineare il sistema solare, ci ritroviamo quindi con un vicinato sbilanciato, che va contro la percezione che alcuni ricercatori hanno dei sistemi planetari.

Nube di Oort

La Nube di Oort (a sinistra) è molto più grande del sistema solare interno (a destra) o della Cintura di Kuiper (al centro).(Credito immagine: Getty Images)

Secondo la NASA, la nube di Oort è il confine potenziale del sistema solare più lontano ed esteso, fino a circa 100.000 UA dal sole .

"Coloro che definiscono il sistema solare come tutto ciò che è legato gravitazionalmente al Sole considerano il bordo della nube di Oort come il bordo del sistema solare", ha affermato Reisenfeld.

Per alcuni ricercatori, questa è la scelta chiara per il confine del sistema solare perché, in teoria, un sistema planetario è costituito da tutti gli oggetti che orbitano attorno a una stella.

"Non capisco come qualcuno consideri qualcosa di diverso dalla Nube di Oort come il confine del sistema solare", ha detto a WordsSideKick.com in una e-mail Sean Raymond , un astronomo del Laboratorio di Astrofisica di Bordeaux in Francia. "Qualsiasi altra definizione sembra ridicola. È letteralmente il confine dove qualcosa può orbitare attorno al Sole."

Tuttavia, altri ricercatori ritengono che, poiché la Nube di Oort si trova nello spazio interstellare, si trovi oltre il sistema solare anche se è legata alla nostra stella.

C'è anche una grande incertezza su dove finisce effettivamente la Nube di Oort, che alcuni sostengono la renda un confine inaffidabile quanto la Cintura di Kuiper.

Quale confine è il migliore? 

Dei tre possibili confini, l'eliopausa è quella più spesso utilizzata dai ricercatori, e dalla NASA, per definire il limite del sistema solare. Questo perché è la più facile da individuare e perché le proprietà magnetiche su entrambi i lati sono significativamente diverse.

"Sosterrei che l'eliopausa sia il confine perché è davvero un confine", ha detto Reisenfeld. "Una volta che lo hai superato, lo sai."

Ma ciò non significa che tutto ciò che si trova oltre l'eliopausa debba essere considerato un oggetto interstellare, come l'enorme roccia spaziale 'Oumuamua, ha aggiunto Reisenfeld. 

"La nube di Oort era originariamente parte della stessa sostanza da cui si sono formati i pianeti, quindi è composta da materiale del sistema solare, non da materiale interstellare", ha detto.
Ma mentre alcuni ricercatori sono felici di schierarsi da una parte o dall'altra in questa discussione, altri non vedono alcuna ragione per cui il sistema solare non possa avere confini multipli.
"Direi che non esiste un vero dibattito", ha detto Brown. "Esistono semplicemente modi diversi per definirlo a seconda di ciò che è importante per la domanda a cui stai cercando di rispondere."

Fonte: www.livescience.com

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