Caronte a 40: Quattro decenni di scoperte sulla più grande luna di Plutone


La più grande delle cinque lune di Plutone, Caronte, è stata scoperta 40 anni fa da James Christy e Robert Harrington presso l’Osservatorio navale americano di Flagstaff, in Arizona. Non erano nemmeno alla ricerca di satelliti di Plutone – Christy stava cercando di affinare l’orbita di Plutone intorno al Sole.

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Che differenza in 40 anni. Un’immagine a colori di Caronte da New Horizons nel 2015 ha trasformato in modo significativo la nostra visione della luna scoperta nel 1978(piccolo riquadro in alto a sinistra).

Prima che la navicella spaziale New Horizons attraversasse il sistema di Plutone nel luglio 2015, molti scienziati di New Horizons si aspettavano che Caronte fosse un mondo monotono e malconcio. Invece, hanno trovato un paesaggio ricoperto di montagne giganti, vasti canyon, uno strano cappello polare, varie superfici colorate e frane.

“Anche se Plutone non fosse esistito, Caronte sarebbe stato da solo un grande obiettivo da sorvolare”, ha detto Will Grundy, un investigatore del team scientifico di New Horizons. “È un mondo molto più emozionante di quanto immaginassimo”.

Ci sarebbe voluta molta immaginazione per vedere tutti quei fantastici particolari nelle lastre prese 40 anni fa dall’astronomo James Christy all’Osservatorio Navale degli Stati Uniti. Ma il 22 giugno 1978, Christy ha fatto notare qualcosa – un piccolo oggetto su un lato di Plutone.

Mentre guardava altre immagini vedeva l’oggetto più e più volte, solo che esso si spostava da un lato all’altro di Plutone. Ulteriori esami hanno mostrato che il piccolo punto sembrava muoversi intorno a Plutone, andando avanti e indietro con lo stesso periodo di rotazione di Plutone: 6,39 giorni. Egli immaginò che Plutone possedesse una montagna alta migliaia di miglia, o che avesse un satellite in un’orbita sincrona. Nei 48 anni trascorsi da quando Clyde Tombaugh scoprì Plutone all’Osservatorio Lowell nel 1930, nessuna prova di una luna di Plutone era mai stata individuata.

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Quarant’anni dopo la sua importante scoperta, Jim Christy ci fa vedere due delle immagini del telescopio che ha usato per individuare la grande luna di Plutone Caronte nel giugno 1978. Una foto ravvicinata di Caronte, scattata dalla navicella spaziale New Horizons durante il suo flyby di luglio 2015, è visualizzata sullo schermo del suo computer.

L’Osservatorio navale illustrò in dettaglio i passi per confermare la possibile luna in un documento del 1998 nel 20° anniversario della scoperta: Christy setacciò gli archivi di immagini dell’osservatorio e trovò altri casi in cui Plutone apparve stranamente allungato. Misurava l’angolo (da nord) dove apparivano gli allungamenti, mentre il suo collega Robert Harrington calcolava quale dovesse essere la risposta se l’allungamento era causato da un satellite in orbita.

I loro calcoli corrispondevano. Ma per essere sicuri, hanno aspettato il telescopio da 61 pollici dell’Osservatorio Navale per avere una conferma in più. E il 2 luglio 1978, nuove immagini hanno mostrato l’allungamento dovuto a un satellite dove avrebbe dovuto essere. Hanno annunciato la loro scoperta al mondo cinque giorni dopo.

La scoperta di Caronte  aumentò l’interesse per Plutone e una fonte di molte scoperte ancora da fare.

Con circa le dimensioni del Texas, Caronte è la più grande luna del sistema solare in rapporto al suo pianeta genitore. Insieme, Plutone e Caronte sono stati il primo pianeta doppio – o binario – conosciuto, due corpi che orbitano attorno ad un comune centro di gravità. La modellazione mostra anche che Plutone e Caronte si sono formati da un’impatto gigante, in modo molto simile al sistema Terra-Luna.

La dimensione di Caronte e la vicinanza a Plutone ha dato la spinta per inviare una missione verso Plutone e vedere, da vicino, per la prima volta come fossero fatti veramente. “L’importanza della scoperta di Caronte non può davvero essere sottovalutata”, ha detto Alan Stern, ricercatore principale di New Horizons del Southwest Research Institute di Boulder, Colorado. “Noi del team New Horizons dobbiamo un grande debito di gratitudine a Jim Christy per la sua storica scoperta”.

Passando a circa 29.000 chilometri da Caronte il 14 luglio 2015, New Horizons ha completamente trasformato la nostra visione di quella luna. Immagini ad alta risoluzione dell’emisfero rivolto verso Plutone di Caronte hanno rivelato una cintura di fratture e canyon che si estende per più di 1.600 chilometri attraverso l’intera faccia di Caronte e, probabilmente, anche sull’altro lato della luna. Quattro volte più lungo del Grand Canyon, e due volte più profondo. Queste fratture e canyon indicano un titanico sconvolgimento geologico nel passato di Caronte. 

“Quella enorme cintura tettonica ci dice che Caronte probabilmente aveva un oceano sotto la sua superficie, ed era probabilmente congelato, il ghiaccio si sarebbe espanso rompendo la superficie”, ha detto Cathy Olkin, scienziato del progetto New Horizons dal Southwest Research Institute in Boulder. “Questo è un risultato importante, soprattutto alla luce del crescente interesse scientifico per i mondi oceanici in tutto il sistema solare”.

Una caratteristica particolarmente interessante è la colorazione rossastra nella zona polare di Caronte. Il gas metano fuoriesce dall’atmosfera di Plutone e viene “intrappolato” dalla gravità della luna congelando sulla superficie ghiacciata e fredda del polo di Caronte. L’elaborazione chimica dalla luce ultravioletta dal sole poi trasforma il metano in idrocarburi più pesanti ed infine in materiali organici rossastri chiamati solventi.

Chi avrebbe mai pensato che Plutone fosse un graffitista che dipinge a spruzzo il suo compagno con una macchia rossastra che copre un’area delle dimensioni del New Mexico.

Quando si passa da quella piccola sfocatura in cui in realtà non si vedeva nulla, all’enorme dettaglio che New Horizons ci ha restituito è … incredibile.

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