La Terra non dovrebbe esistere

“Tutto è in disordine: i capelli, il letto, le parole. Il cuore. La vita”. E anche il sistema solare. Questo Jack Kerouac non l’ha scritto, ma è una perfetta aggiunta alla sua frase. Che ci dice che forse, se spesso ci sentiamo un po’ fuori fase, le ragioni sono… universali.

A inizio maggio è uscita sulla rivista «Physical Review X» una ricerca che ha indagato il caos nel sistema solare, concentrandosi sul motivo per cui al suo interno le collisioni planetarie siano state evitate per milioni di anni. Insomma, ci dice una cosa: che la Terra probabilmente non dovrebbe esistere. La sua orbita infatti, insieme a quella di Mercurio, Venere e Marte, è caotica. I modelli che ne rappresentano caratteristiche e movimento suggeriscono che questi pianeti avrebbero dovuto collidere l’uno contro l’altro già da molto tempo. Eppure, ancora non è successo. Come mai?

Grazie appunto ai modelli sviluppati per riprodurre il movimento planetario, i ricercatori hanno scoperto che i moti dei pianeti interni sono limitati da certi parametri che agiscono come una sorta di catena che inibisce il caos del sistema. Oltre a fornire una spiegazione matematica per l’apparente armonia del sistema solare, le scoperte di questo nuovo studio possono aiutare gli scienziati a capire le traiettorie di pianeti extrasolari che circondano altre stelle.

I pianeti esercitano costantemente un’attrazione gravitazionale l’uno sull’altro e questi piccoli e continui “strattoni” provocano aggiustamenti minori alle orbite dei pianeti stessi. I pianeti esterni, che sono di maggiori dimensioni, sono più resistenti a questi “strappi” e mantengono orbite apparentemente più stabili. Il problema delle traiettorie dei pianeti più interni resta in ogni caso ancora troppo complicato per essere risolto in maniera definitiva. L’impossibilità matematica di risolvere l’equazione che governa il moto di tre o più oggetti che interagiscono l’aveva decretata già a fine ‘800 il matematico Henri Poincaré, anche se il “problema dei tre corpi” resta dai tempi di Newton tra le questioni che più fanno scervellare i ricercatori. Ed è qui il fulcro dell’incertezza che domina gli studi sulle posizioni dei pianeti: nei modelli, basta variare di pochissimo la distanza tra i corpi per avere risultati opposti, con i pianeti che in un caso collidono, nell’altro virano in direzione opposte.

Il tempo richiesto a due traiettorie che abbiano condizioni di partenza pressoché uguali per divergere è conosciuto come tempo di Lyapunov (o tempo caratteristico), cioè il tempo oltre il quale un sistema dinamico diventa caotico. È in sostanza il limite temporale oltre cui non sarà più possibile fare previsioni su quel sistema in oggetto. Questo tempo, calcolato nel 1989 dall’astronomo Jacques Laskar, per le orbite planetarie era di soli 5 milioni di anni. Come spiegato nell’articolo di Live Science che abbiamo preso a riferimento, questo si traduce così: se all’inizio l’incertezza nella posizione di un pianeta è di 15 metri, dopo 10 milioni di anni dopo questa incertezza è di 150 metri e 100 milioni di anni dopo è di 150 milioni di chilometri. Cifre astronomiche difficili da concepire, ma sufficienti a capire che… trascorso un certo tempo, non si ha più idea di dove quel pianeta sia andato a finire. E si aggiunge un’altra, importante variabile: il nostro sistema solare ha più di 4,5 miliardi di anni, quindi l’assenza di collisioni drammatiche ha sempre rappresentato un rompicapo per gli scienziati.

Approfondendo gli studi, i ricercatori hanno identificato delle “simmetrie” nelle interazioni gravitazionali che creano una barriera pratica nel caotico vagare dei pianeti. Altrimenti identificate come “quantità risparmiate”, queste simmetrie restano pressoché costanti e inibiscono certi movimenti caotici, pur non impedendoli tutti assieme. Dobbiamo ringraziare questi residui se il nostro sistema resta apparentemente stabile.

Insomma, è un caso raro che il nostro sistema solare presenti caratteristiche caotiche eccezionalmente contenute. Fino ad ora. Perché molte questioni rimangono aperte, tra cui una domanda particolarmente intrigante: il numero dei pianeti del sistema solare è davvero sempre stato questo?