Tutto iniziò nel 2016 quando i due astronomi Konstantin Batygin e Michael Brown del Caltech pubblicarono un articolo The Astronomical Journal in cui si dimostrava la possibile presenza di un pianeta ai confini del Sistema Solare, 10 volte più massiccio della Terra e 20 volte più lontano dal Sole rispetto a Nettuno. L'idea nacque per spiegare alcune anomalie nelle orbite di alcuni oggetti transnettuniani, Extreme Trans-Neptunian Objects (ETNO).

Gli ETNO hanno orbite molto ellittiche e molto lontane dal Sole. Queste, in base all'idea maggiormente condivisa, dovrebbero essere distribuite in modo casuale. Al contrario, alcuni di esse mostrano strani raggruppamenti con lo stesso angolo al perielio, il punto dell'orbita più vicino al Sole. Gli astronomi hanno eseguito una serie di simulazioni, scoprendo che l'influenza gravitazionale di un grande pianeta potrebbe spiegare queste anomalie.

In ogni caso, in questi anni c'è stato molto dibattito sull'argomento, i modelli sono stati raffinati e sono state introdotte nuove idee come l'ipotesi che il misterioso Nono Pianeta potesse essere un piccolo buco nero primordiale. Ma, di fatto, finora, non sono state trovate prove, né a sostegno né contro.

Ora, Batygin e Brown hanno rilasciato un nuovo documento, accettato per la pubblicazione da The Astrophysical Journal Letters.

Cosa c'è di nuovo

Le ipotesi del 2016 erano basate sulle orbite di soli sei ETNO: questi oggetti sono, dopotutto, molto piccoli e molto difficili da rilevare ed osservare. Ma negli ultimi anni ne sono stati scoperti altri: oggi ne conosciamo diciannove, il che significa che abbiamo più dati a disposizione per migliorare le simulazioni. Secondo i nuovi dati, la massa del Nono Pianeta (P9) sarebbe solo 5 volte la massa della Terra e la sua orbità avrebbe un'eccentricità inferiore rispetto a quella inizialmente ipotizzata.

Nei primi calcoli c'erano delle omissioni confessano gli autori in un post sul loro blog. 
"Tutti i nostri calcoli sul P9 finora hanno trattato il Sistema Solare come un'entità isolata, con il Sole al centro della simulazione", scrivono, "e tutti gli oggetti che raggiungono una distanza eliocentrica superiore a 10.000 UA vengono persi nello spazio per sempre. Sebbene questo sia uno schema di approssimazione praticabile per comprendere l'attuale Sistema Solare, è un modello irrealistico che non tiene conto dell'ambiente di nascita del Sole. Dopotutto, l'arricchimento dei meteoriti in isotopi radiogeni di breve durata suggerisce che il Sole si sia formato in un enorme ammasso di stelle, in qualche modo simile all'ammasso nebuloso di Orione. Questo fatto rende immediatamente inevitabile la formazione di una nube quasi toroidale di detriti ghiacciati staccata dal perielio a poche migliaia di UA". La formazione di pianeti giganti come Saturno e Giove avrebbe lanciato detriti verso lo spazio interstellare ma, le perturbazioni gravitazionali delle stelle di passaggio, li avrebbero spinti di nuovo sotto l'influenza gravitazionale del Sole, finendo per formare la nube di Oort interna. E aggiungono: "Come mostrano le nostre simulazioni P9 appena pubblicate, questa nuvola di detriti non rimane dormiente per tutta la vita del Sistema Solare".  

"Il Nono Pianeta altera questa immagine a livello qualitativo", hanno detto i ricercatori.
"A causa dell'attrazione gravitazionale a lungo termine dell'orbita del Nono Pianeta, gli oggetti della Nube di Oort interna evolvono su scale temporali di miliardi di anni, venendo lentamente re-iniettati nel Sistema Solare esterno". La nuova simulazione tiene conto di tutti questi processi: le perturbazioni gravitazionali dei pianeti giganti noti del Sistema Solare, del Nono Pianeta, delle stelle di passaggio, così come della marea galattica. I risultati mostrano che gli ETNO possono facilmente mescolarsi addirittura con gli oggetti della cintura di Kuiper e persino esibire raggruppamenti orbitali. In questo scenario, un'orbita più eccentrica per il Nono Pianeta spiegherebbe meglio i dati.

Batygin e Brown hanno spiegato che, senza ulteriori studi sugli oggetti raggruppati, è difficile dire come sia esattamente l'orbita del misterioso Nono Pianeta ma c'è un limite a quanto può diventare eccentrica. Riusciranno le nuove informazioni a far individuare questo mondo sfuggente? Queste grandi simulazioni hanno comunque dato i loro frutti inaspettati portando alla scoperta di intero gruppo di nuove lune gioviane e potenziali pianeti nani super-distanti.