Caronte (astronomia)

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Caronte
(134340 Pluto I)
Plutone e Caronte visti dal Telescopio spaziale Hubble.Plutone e Caronte visti dal Telescopio spaziale Hubble.
Satellite di Plutone
Scoperta 22 giugno 1978
Scopritore James Christy
Parametri orbitali
(all'epoca J2000)
Semiasse maggiore (19 571 ± 4) km
Periodo orbitale 6,387230 giorni
(6g 9h 17' 36")
Inclinazione
sull'eclittica
112,78 ± 0,02°
Inclinazione rispetto
all'equat. di Plutone
0,000° ± 0,014°
Inclinazione rispetto
all'orbita di Plutone
119,59° ± 0,02°
Eccentricità 0,00000 ± 0,00007
Dati fisici
Dimensioni (1 207 ± 3) km
Massa
(1,52 ± 0,06) × 1021 kg
Densità media (1,65 ± 0,06) × 103 kg/m³
Acceleraz. di gravità in superficie 0,278 m/s²
Velocità di fuga 580 m/s
Periodo di rotazione rotazione sincrona
Inclinazione assiale nulla
Temperatura
superficiale
53 K (media)
Pressione atm. nulla
Albedo 0,36-0,39

Caronte, o (134340) Pluto I,[1] è il più massiccio fra i satelliti naturali del pianeta nano Plutone.

Cenni storici[modifica | modifica sorgente]

Le immagini che portarono alla scoperta di Caronte, dedotto dalla piccola protuberanza nella parte superiore di Plutone (foto a sinistra; nell'immagine a destra non è più visibile.)

Caronte fu scoperto dall'astronomo statunitense James Christy il 22 giugno 1978. Questi, esaminando attentamente alcune immagini molto ingrandite di Plutone su lastre fotografiche scattate un paio di mesi prima, osservò una piccola protuberanza ai bordi del disco del corpo principale che ricorreva periodicamente.[2] Più tardi la protuberanza fu confermata su lastre risalenti fino al 1965 (un caso di precovery). Il nuovo satellite ricevette la designazione provvisoria S/1978 P 1, secondo una convenzione allora da poco istituita.

Christy, essendo lo scopritore, aveva il diritto di assegnare un nome definitivo all'oggetto. La sua scelta ricadde sulla figura mitologica di Caronte, lo psicopompo che, nella mitologia greca, trasporta i defunti nell'Ade, regno di Plutone. In realtà, la scelta di Jim Christy era basata su una originale combinazione fra l'appellativo mitologico di Caronte (in inglese "Charon"), e il nome della propria moglie, Charlene, detta "Char".[3]
Il nome fu accettato ufficialmente dall'Unione Astronomica Internazionale alla fine del 1985 e annunciato il 3 gennaio 1986.[4]

La scoperta di Caronte permise agli astronomi di calcolare più accuratamente la massa e le dimensioni di Plutone. Caronte gli ruota attorno in 6,387 giorni, un periodo identico alla rotazione di entrambi gli oggetti. Sono quindi tutti e due in rotazione sincrona e si mostrano sempre il medesimo emisfero.

Caratteristiche fisiche[modifica | modifica sorgente]

Plutone e Caronte ripresi dal telescopio spaziale Hubble nel 1990.

Il diametro di Caronte è di circa 1 207 km,[5] poco più della metà di Plutone, con una superficie di 4 580 000 k. Mentre Plutone è ricoperto di ghiaccio di azoto e metano, la superficie di Caronte appare ricoperta dal meno volatile ghiaccio d'acqua e sembra priva di atmosfera. Osservazioni effettuate nel 2007 dai telescopi Gemini su chiazze di idrati d'ammonio e cristalli d'acqua presenti sulla superficie fecero ipotizzare la presenza di crio-geyser o attività criovulcanica.[6][7] Il fatto che il ghiaccio fosse ancora in forma cristallina suggeriva che fosse stato depositato di recente, perché altrimenti la radiazione solare lo avrebbe degradato ad uno stato amorfo in circa trentamila anni.[6]

Osservando una serie di reciproche eclissi tra Plutone e Caronte gli astronomi riuscirono ad ottenere lo spettro combinato di entrambi. Sottraendo poi lo spettro di Plutone fu possibile determinare la composizione superficiale del satellite.

La mappatura fotometrica della superficie mostra una dipendenza dell'albedo dalla latitudine, con un equatore più chiaro e poli più scuri. Inoltre la regione del polo sud sembra più scura di quella settentrionale.[8]

Formazione[modifica | modifica sorgente]

Le due differenti ipotesi sulla struttura interna di Caronte.

Una delle ipotesi che più comunemente vengono avanzate per spiegare la formazione di Caronte ne fa risalire l'origine ad un grande impatto avvenuto circa 4,5 miliardi di anni fa, analogamente a quanto si ritiene sia avvenuto nel caso della Luna. Un oggetto della fascia di Edgeworth-Kuiper di dimensioni notevoli avrebbe colpito Plutone ad una velocità elevata, disintegrandosi e al contempo scagliando in orbita la crosta e il mantello superiore del protopianeta; i detriti si sarebbero poi riassemblati, a formare Caronte.[9]

I dati attuali sulla composizione interna di Plutone e Caronte sembrano tuttavia contraddire quest'ipotesi, segnalando, in particolare, una presenza eccessiva di ghiaccio all'interno del pianeta nano e una sovrabbondanza di roccia all'interno del satellite.

Alcuni ritengono che Plutone e Caronte possano essere i resti di due protopianeti entrati in collisione l'uno con l'altro ad una velocità elevata, ma non sufficiente a provocare la disintegrazione di nessuno dei due.

Caratteristiche orbitali[modifica | modifica sorgente]

Caronte e Plutone ruotano uno attorno all'altro in 6,387 giorni. I due oggetti sono gravitazionalmente bloccati dalle forze mareali in modo tale che si rivolgono sempre la stessa faccia. La loro distanza media è di circa 19.570 km. La scoperta di Caronte ha permesso di calcolare accuratamente la massa del sistema plutoniano e le reciproche occultazioni hanno consentito di misurare le loro dimensioni. Tuttavia solo la successiva scoperta di altri satelliti di Plutone nel 2005 ha permesso di indicare le loro masse individuali, che prima erano solo stimate. I dettagli dell'orbita dei satelliti esterni rivelano che la massa di Caronte è approssimavativamente l'11,65% di Plutone,[8] a cui corrisponde una densità di (1,65 ± 0,06) g/cm³; questo suggerisce una composizione al 55±5% di roccia e al 45% di ghiaccio, mentre Plutone appare leggermente più denso ed è probabilmente composto da roccia al 70%.

Il sistema Plutone Caronte[modifica | modifica sorgente]

Le orbite di Plutone (in rosso) e Caronte (in verde) sono attorno a un centro di massa che non giace su Plutone.
Il sistema plutoniano.

Fra tutti i satelliti naturali dei principali oggetti (pianeti e pianeti nani) del sistema solare, Caronte è il più grande rispetto al proprio corpo madre (il rapporto fra le masse è approssimativamente pari ad 1:9, mentre, a titolo di esempio, nel caso di Terra e Luna è prossimo ad 1:81).

Il centro di massa del sistema Plutone-Caronte si trova al di fuori di entrambi i corpi. Poiché distano fra loro meno di 20 000 km, nessuno dei due è rigorosamente in orbita attorno all'altro e dato che Caronte ha una massa pari all'11,6% di quella di Plutone, era stato proposto di considerarli come un sistema binario all'epoca delle discussioni sulla definizione di pianeta. La IAU tuttavia classifica Caronte semplicemente come satellite naturale di Plutone e non lo fa comparire nella lista dei pianeti nani ufficialmente approvati.[10] In un lontano futuro anche la nostra Luna, sotto l'effetto della sua accelerazione mareale potrebbe spostarsi abbastanza lontano dalla Terra cosicché il centro di massa del sistema non cadrebbe più sulla Terra; in questo caso anche la nostra Luna potrebbe venire riclassificata come pianeta nano.[11]

Nel cielo di Plutone, Caronte è grosso circa 10 volte la misura della Luna vista dalla Terra, mostra sempre la stessa faccia (proprio come la Luna alla Terra) ed inoltre resta sempre fisso nel cielo, senza mai spostarsi. Questo perché il satellite è sia in rotazione sincrona che in un'orbita sincrona con Plutone.

Anche gli altri satelliti di Plutone (Stige, Notte, Cerbero e Idra) sono in orbita attorno allo stesso baricentro, ma non sono abbastanza sferici e pertanto vengono considerati univocamente come satelliti.[12]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Jennifer Blue, Gazetteer of Planetary Nomenclature, IAU Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN), 9 novembre 2009. URL consultato il 24 febbraio 2010.
  2. ^ IAUC 3241: 1978 P 1; 1978 (532) 1; 1977n. URL consultato il 5 luglio 2011.
  3. ^ Plutone, in Giganti, Asteroidi, Comete - L'Universo - produzione York Film su licenza Cinehollywood,2005 Istituto geografico De Agostini, Novara.
  4. ^ IAU Circular No. 4157, 3 gennaio 1986. URL consultato il 5 luglio 2011.
  5. ^ B. Sicardy, A. Bellucci, E. Gendron, F. Lacombe, S. Lacour, J. Lecacheux, E. Lellouch, S. Renner e S. Pau, Charon's size and an upper limit on its atmosphere from a stellar occultation in Nature, vol. 439, nº 7072, 2006, pp. 52–4, Bibcode:2006Natur.439...52S, DOI:10.1038/nature04351, PMID 16397493.
  6. ^ a b Charon: An ice machine in the ultimate deep freeze in Gemini Observatory, 2007. URL consultato il 18 luglio 2007.
  7. ^ Cook, Steven J. Desch, Ted L. Roush, Chadwick A. Trujillo e T. R. Geballe, Near-Infrared Spectroscopy of Charon: Possible Evidence for Cryovolcanism on Kuiper Belt Objects in The Astrophysical Journal, vol. 663, nº 2, 2007, pp. 1406–1419, Bibcode:2007ApJ...663.1406C, DOI:10.1086/518222.
  8. ^ a b Buie, M. W.; Grundy, W. M.; Young, E. F.; Young, L. A.; Stern, S. A. (2010). Pluto and Charon with The Hubble Space Telescope. Ii. Resolving Changes on Pluto's Surface and a Map for Charon. The Astronomical Journal, 139 (3): 1128. Bibcode 2010AJ....139.1128B. doi:10.1088/0004-6256/139/3/1128. edit
  9. ^ Canup, Robin M., A Giant Impact Origin of Pluto-Charon in Science, vol. 307, nº 5709, 01/2005, pp. 546-550, Bibcode:2005Sci...307..546C, DOI:10.1126/science.1106818.
  10. ^ IAU names fifth dwarf planet Haumea, IAU Press Release, 17 settembre 2008. URL consultato il 17 settembre 2008.
  11. ^ Robert Roy Britt, Earth's moon could become a planet, CNN Science & Space, 18 agosto 2006. URL consultato il 25 novembre 2009.
  12. ^ Alan Stern, Background Information Regarding Our Two Newly Discovered Satellites of Pluto, Planetary Science Directorate (Boulder Office), 15 maggio 2005. URL consultato il 30 agosto 2006.

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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