I confini più esterni del nostro sistema solare sono un posto strano, pieno di corpi oscuri e ghiacciati con soprannomi come Sedna, Biden e il Goblin, ognuno dei quali si estende per diverse centinaia di miglia.

Due nuovi studi condotti da ricercatori dell'Università del Colorado Boulder potrebbero aiutare a risolvere uno dei più grandi misteri su questi mondi lontani:perché così tanti di loro non girano intorno al sole come dovrebbero.

Le orbite di queste stranezze planetarie, che gli scienziati chiamano "oggetti staccati", ' inclina e piega fuori dal piano del sistema solare, tra gli altri comportamenti insoliti.

"Questa regione dello spazio, che è molto più vicino a noi delle stelle nella nostra galassia e di altre cose che possiamo osservare bene, è così sconosciuto a noi, " ha detto Ann-Marie Madigan, un assistente professore presso il Dipartimento di Scienze Astrofisiche e Planetarie (APS) presso CU Boulder.

Alcuni ricercatori hanno suggerito che la colpa potrebbe essere di qualcosa di grosso, come un pianeta sconosciuto, soprannominato "Pianeta 9, " che disperde gli oggetti nella sua scia.

Ma Madigan e lo studente laureato Alexander Zderic preferiscono pensare in piccolo. Basandosi su esaurienti simulazioni al computer, il duo sostiene che questi oggetti staccati potrebbero aver interrotto le proprie orbite, attraverso minuscole spinte gravitazionali che si sono sommate nel corso di milioni di anni.

Le scoperte, Madigan ha detto, fornire un suggerimento allettante su ciò che potrebbe accadere in questa misteriosa regione dello spazio.

"Siamo la prima squadra in grado di riprodurre tutto, tutte le strane anomalie orbitali che gli scienziati hanno visto nel corso degli anni, "disse Madigan, anche un collega a JILA. "È pazzesco pensare che ci sia ancora così tanto da fare".

Il team ha pubblicato i suoi risultati il ​​2 luglio nel Giornale Astronomico e il mese scorso in Lettere di riviste astronomiche .

Potere agli asteroidi

Il problema con lo studio del sistema solare esterno, Madigan ha aggiunto, è che è così buio.

"Di solito, l'unico modo per osservare questi oggetti è far sì che i raggi del sole colpiscano la loro superficie e tornino ai nostri telescopi sulla Terra, " ha detto. "Perché è così difficile imparare qualcosa al riguardo, c'era questa supposizione che fosse vuoto."

Fa parte di un numero crescente di scienziati che sostengono che questa regione dello spazio è tutt'altro che vuota, ma ciò non rende più facile la comprensione.

Basta guardare gli oggetti staccati. Mentre la maggior parte dei corpi del sistema solare tende a girare intorno al sole in un disco piatto, le orbite di questi mondi ghiacciati possono inclinarsi come un'altalena. Molti tendono anche a raggrupparsi in una sola fetta del cielo notturno, un po' simile a una bussola che punta solo a nord.

Madigan e Zderic volevano scoprire perché. Fare quello, si sono rivolti ai supercomputer per ricreare, o modello, la dinamica del sistema solare esterno in modo più dettagliato che mai.

"Abbiamo modellato qualcosa che potrebbe essere esistito una volta nel sistema solare esterno e aggiunto anche l'influenza gravitazionale dei pianeti giganti come Giove, " disse Zderic, anche dell'APS.

Nel processo, hanno scoperto qualcosa di insolito:gli oggetti ghiacciati nelle loro simulazioni hanno iniziato a orbitare intorno al sole come di consueto. Ma allora, col tempo, cominciarono a tirarsi e spingersi l'un l'altro. Di conseguenza, le loro orbite divennero più stravaganti finché alla fine non assomigliarono alla cosa reale. La cosa più notevole è che hanno fatto tutto da soli:gli asteroidi e i pianeti minori non avevano bisogno di un grande pianeta per lanciarli in un giro.

"Individualmente, tutte le interazioni gravitazionali tra questi piccoli corpi sono deboli, " disse Madigan. "Ma se ne hai abbastanza, diventa importante».

Terra volte 20

Madigan e Zderic avevano visto indizi di modelli simili in ricerche precedenti, ma i loro ultimi risultati forniscono ancora le prove più esaurienti.

I risultati arrivano anche con un grande avvertimento. Per far funzionare la teoria della "gravità collettiva" di Madigan e Zderic, il sistema solare esterno una volta doveva contenere un'enorme quantità di cose.

"Avevi bisogno di oggetti che si sommassero a qualcosa dell'ordine di 20 masse terrestri, " Ha detto Madigan. "Questo è teoricamente possibile, ma sicuramente andrà a sbattere contro le convinzioni della gente".

In un modo o nell'altro, gli scienziati dovrebbero scoprirlo presto. Un nuovo telescopio chiamato Osservatorio Vera C. Rubin dovrebbe entrare in funzione in Cile nel 2022 e inizierà a illuminare una nuova luce su questo tratto di spazio sconosciuto.

"Gran parte del recente fascino per il sistema solare esterno è legato ai progressi tecnologici, " Zderic said. "You really need the newest generation of telescopes to observe these bodies."