Plutone risulta 10.000 volte più debole in luminosità di quanto l'occhio umano possa percepire perché, nelle migliori condizioni, ad occhio nudo siamo in grado di vedere oggetti fino alla 5°- 6° magnitudine, ben lontani dunque dalla magnitudine 13,7 che contraddistingue Plutone. Cercare, invece, di "vederlo" con un telescopio sposta di poco il livello di difficoltà.
Due enormi ostacoli, infatti, si frappongono tra noi e l'oggetto: la distanza a cui si trova (in questo periodo ben oltre le 32 UA ed è in lento ma costante aumento: Plutone si allontana da noi alla velocità di 5,6 km/s) e le sue dimensioni alquanto ridotte e che, stimate attorno ai 2.300 km di diametro (molto più piccolo dei 3.400 km della Luna), lo rendono praticamente "invisibile" a molti telescopi amatoriali.
Con un buon telescopio, invece, le cose cambiano, ma solo nel senso che è possibile individuarne la presenza sotto forma di un piccolo puntino luminoso che si sposta tra le stelle di fondo campo. Anche in questo caso, però, non è possibile risolverlo, cioè non lo si può "vedere" sotto forma di dischetto, condizione che differenzia in modo inequivocabile un pianeta da una stella che conserva sempre l'aspetto di un puntino luminoso pur aumentando l'ingrandimento del nostro strumento.
Nettuno è il pianeta più lontano risolvibile anche con una modesta attrezzatura, in virtù di un diametro apparente di 2,3” e una magnitudine attorno all'ottava grandezza. Le misure che conosciamo per Plutone sono, invece, alquanto diverse: un diametro apparente di 0,10" che combinato con la luna Caronte raggiunge un valore di 0,14" secondi d'arco. Ben poca cosa e difatti Plutone appare come una debole stel- lina di 14° magnitudine e non potrebbe fare di meglio tenuto conto sia delle sue dimensioni che della bassa riflettività superficiale. A proposito, dobbiamo ricordarci che quando "guardiamo" quel puntino luminoso in realtà stiamo osservando non soltanto Plutone, ma il suo intero sistema che a tutt'oggi comprende, secondo le più recenti scoperte, almeno cinque lune.
L'insieme dei due ostacoli, distanza e dimensioni, hanno fin da subito rappresentato un problema non indifferente per l'individuazione di Plutone tra decine di migliaia di stelle con luminosità simile. La caccia al pianeta cominciò più o meno a metà Ottocento, quando Urbain le Verrier ipotizzò nel 1846 che la sola presenza di Nettuno non bastasse a giustificare le anomalie orbitali di Urano.
Sarà necessario aspettare fino al 1877 per trovare il primo serio tentativo di scovare quest'ulteriore pianeta perturbatore. Ci provò David Todd che potendo contare sul rifrattore da 66 cm in dotazione all'Osservatorio Navale di Washington (all'epoca uno dei più grandi), si buttò nella sua “ottimistica” ricerca del pianeta in visuale, l'unica possibile in quel periodo dato che la tecnica fotografica era ancora rudimentale. David Todd osservò qualcosa come 5.000 stelle alla ricerca di un dischetto percettibile, contando proprio sul fatto che tutte le stelle a causa dell'enorme distanza a cui si trovano rimangono sempre puntiformi. Sulla base di quanto sappiamo oggi l'ingenuità di Todd ci fa sorridere, ma bisogna tener presente che la sua scelta fu sicuramente influenzata dal fatto che fu proprio il dischetto percettibile che permise l'identificazione di Urano e Nettuno. Ovviamente Todd non poteva sapere che con lo strumento che aveva a disposizione, il disco di Plutone non poteva assolutamente essere percettibile. Agli inizi del Novecento, però, la tecnica fotografica fece passi da gigante e potè competere con quella in visuale. Questo consentì un diverso approccio nella ricerca degli oggetti. Tra il 1905 e il 1909, Percival Lowell, dal suo osservatorio privato a Flagstaff in Arizona, intraprese una grande campagna fotografica alla ricerca di Plutone e, dotato di lente di ingrandimento, si mise a confrontare le immagini di una stessa porzione di cielo prese a distanza di giorni l'una dall'altra nel tentativo di individuare lo spostamento di un qualsiasi oggetto. La fretta o la mancanza di attenzione negarono il successo anche in questa campagna osservativa. Occorreranno ancora vent'anni, un ulteriore sviluppo nella tecnica fotografica e l'uso di un comparatore di immagini per consentire a Clyde William Tombaugh di scoprire Plutone.
Individuato il pianeta con la tecnica fotografica, tornarono all'osservazione in visuale per tentare di risolverne il disco. I risultati furono però insoddisfacenti e aprirono nuove questioni da risolvere. Questioni legate alla massa e alle dimensioni. Oggi noi abbiamo un vantaggio rispetto al passato: sappiamo già che Plutone esiste e possiamo anche sapere dove cercarlo. E' sufficiente un qualsiasi software specifico, la consultazione delle effemeridi o una carta dettagliata della regione stellare in cui si trova, per poterlo rintracciare.
La ricerca di Plutone in visuale è sicuramente quella più impegnativa. Necessita innanzitutto di una serata con un buon seeing e un cielo senza inquinamento luminoso, di una carta stellare dettagliata che riporti oggetti fino alla magnitudine 14, una visione laterale e poi tanta, ma tanta, pazienza, considerato che Plutone attualmente si trova proiettato nella costellazione del Sagittario, regione posta sulla direzione del centro galattico e ricchissima di stelle. Più precisamente Plutone si trova vicino alla stella SAO 161540 (magnitudine +5,6) e al centro dell'ammasso aperto M25. Rimarrà nel Sagittario ancora per parecchi anni, almeno fino al 2023. Nella stessa zona di cielo si trova proiettata anche la sonda New Horizons che sta viaggiando proprio verso Plutone, dove arriverà nel luglio 2015.
Ovviamente la sonda non è assolutamente visibile, ma gli è di certo "apparentemente" vicina; infatti mentre Plutone, dati di qualche mese fa, occupava più o meno l'Ascensione Retta 18 ore e 39 minuti, la New Horizons si trovava nello stesso momento a 18 ore e 45 minuti. Più o meno simile anche la declinazione: -20°12' quella di Plutone contro i -21°11' della sonda New Horizons. A fine ottobre 2013, la sonda ha raggiunto la soglia di distanza ancora da percorrere inferiore alle 5 UA, avendo già percorso l'85% del viaggio previsto.
Per celebrare l'evento, il team responsabile della New Horizons ha avuto una bella idea: paragonare il viaggio della sonda a quello di un'auto su un'autostrada americana, l'Highway, ed ha inventato un ipotetico cartello d'uscita autostradale. Per l'individuazione di Plutone in visuale è necessario un telescopio di almeno 25 cm di diametro con ingrandimenti medio-alti, ad esempio 180x o 200x. In questo modo il fondo del cielo risulterà più scuro, dato che entra meno luce, facilitando la localizzazione di stelle deboli. Inoltre, il campo inquadrato risulterà minore, mostrando così un numero più basso di stelle fra cui cercare Plutone. La ricerca di Plutone mediante la tecnica fotografica è invece molto più semplice.
Un oggetto attorno alla magnitudine 14 è alla portata anche di un telescopio da 20 cm e di qualsiasi sensore anche con tempi di esposizione corti, diciamo dell'ordine di 60 secondi. Il modo di ripresa è uguale a quello utilizzato per fotografare oggetti del cielo profondo, con l'unica necessità di dover scattare almeno due foto a distanza di un paio di giorni l'una dall'altra. In questo modo il confronto delle due immagini permetterà di individuare lo spostamento dell'oggetto tra le stelle di fondo campo, identificandolo così con sicurezza. Così ha fatto anche il nostro socio Luciano Tinelli, che la sera del 17 luglio 2010 ha ripreso Plutone utilizzando il suo telescopio Meade 2000, e che ringraziamo per averne concesso la pubblicazione.
Per quanto riguarda, invece, la possibilità di risolvere il disco di Plutone, abbiamo già accennato all’impossibilità di farlo con strumenti amatoriali. Le pochissime immagini di cui disponiamo sono pertanto quelle fornite dai grandi Osservatori terrestri o dal telescopio orbitante Hubble che già nel lontano 1994 aveva ripreso la coppia Plutone/Caronte con una risoluzione che è attualmente il massimo che si può ottenere.
Un tentativo l'ha fatto anche la New Horizons, ai primi di luglio dello scorso anno, riuscendo a risolvere per la prima volta da parte sua, non solo il disco di Plutone ma anche quello di Caronte, pur trovandosi alla distanza di 880 milioni di km dal sistema plutoniano. Una ripresa veramente eccezionale se paragonata a quella presa 35 anni fa dall'astronomo James Christy, in occasione della sua scoperta fatta dal Naval Observatory.
Per disporre di immagini migliori di Hubble, bisognerà pazientare fino agli inizi del 2015, quando la New Horizons, a 6 mesi dal suo flyby con Plutone, inizierà ad inviare verso la Terra immagini del pianeta nano. Ogni immagine che arriverà potrebbe fornire nuove conoscenze che tuttora ci sono ignote.
Terminato l'argomento osservativo, vediamo qualche notizia di carattere astronomico.
Una cosa interessante, e che mi piace sottolineare, è che lo spostamento di Plutone tra le stelle di fondo cielo che noi osserviamo, è dovuto soltanto per una piccolissima parte al suo moto di rivoluzione attorno al Sole, un moto che sappiamo lentissimo, tant'è che completa un orbita in oltre 247 anni. Questo fa sì che dal momento della sua scoperta ad oggi, non abbiamo ancora potuto vederlo compiere un orbita completa. Dopo aver passato il perielio il 5 settembre 1989 e intersecato l'orbita di Nettuno nel febbraio 1999, Plutone si sta ora dirigendo verso il suo afelio che raggiungerà nel febbraio 2114, esattamente tra un centinaio d'anni.
Il suo spostamento tra le stelle del cielo è, invece, principalmente dovuto allo spostamento della Terra, cioè al nostro moto di rivoluzione attorno al Sole. Spostamento che produce una serie di situazioni che anno dopo anno si ripresentano puntualmente.
Ogni anno e a distanza di circa sei mesi, Plutone si viene a trovare alternativamente in congiunzione superiore oppure in opposizione, esattamente come avviene per tutti gli altri pianeti esterni. La fase di congiunzione superiore è quella in cui Plutone si trova dietro il Sole, in un allineamento che vede il Sole in mezzo tra noi e il pianeta (nei mesi a ridosso di questo momento Plutone risulta non osservabile). Tuttavia, a causa della sua orbita fortemente inclinata (17°09') rispetto all'eclittica, risulta sempre distante angolarmente dal Sole di 4,5° anche al momento della congiunzione. La fase di opposizione, invece, è quella in cui la Terra e Plutone si trovano allineati dalla stessa parte del Sole.
Questo consente la sua piena osservabilità ed è dunque proprio il periodo che dobbiamo prendere in considerazione per le nostre osservazioni.
In pratica, passata la fase di congiunzione superiore, la Terra muovendosi lungo l'orbita uscirà sempre più da dietro il Sole consentendo a Plutone di essere, giorno dopo giorno, o meglio notte dopo notte, sempre più osservabile ad est, poco prima che il sorgere del Sole ne oscurirà la presenza con la sua intensa luminosità. La sua elongazione dal Sole crescerà sempre più fino ad arrivare all'opposizione. Ecco il momento migliore per osservarlo: Plutone farà la sua apparizione in prima serata basso sull'orizzonte est mentre il Sole tramonterà dalla parte opposta, sull'orizzonte ovest. Questa è una particolare configurazione che offrirà a chi osserva Plutone una serie di opportunità: osservabilità per tutta la notte, il passaggio in meridiano attorno alla mezzanotte e infine la massima altezza sull'orizzonte raggiungibile, anche se la sua elevata declinazione negativa (oltre -17°) lo costringerà a tramontare, con il passare dei giorni, prima che sia terminata la notte astronomica.
Conclusa la fase di opposizione, la Terra inizierà il suo moto verso il punto di congiunzione superiore, portando Plutone a scivolare sempre più verso ovest tramontando sempre più vicino al Sole fin quando raggiungerà il momento della congiunzione superiore e la sua non osservabilità. Il movimento combinato tra la rivoluzione terrestre e la posizione di Plutone in cielo produrrà un secondo effetto: quello di rendere "strano" lo spostamento di Plutone tra le stelle di fondo campo. Il suo moto diretto raggiungerà una posizione nella quale sembrerà fermarsi, e a questo punto diventerà retrogrado, tornerà indietro, fino a raggiungere una nuova posizione nella quale sembrerà fermarsi nuovamente, per invertire la marcia e ricominciare con il suo moto diretto. Questo movimento, in realtà, non appartiene solo a Plutone ma anche agli altri pianeti del Sistema Solare visibili ad occhio nudo; un movimento che nel corso dei millenni ha creato enormi problemi agli astronomi sulla concezione dell'Universo, al punto di dover inventare il sistema degli epicicli per spiegarlo. Teoria spazzata via dal sistema di Copernico e dalle orbite ellittiche di Keplero.
Plutone è in congiunzione superiore dal 1° gennaio e si sposterà in cielo con moto diretto fino ad aprile. Poi inizierà a spostarsi con moto retrogrado fino a raggiungere l'opposizione il 4 luglio e continuerà con moto retrogrado fino a settembre. Da questo mese riprenderà il suo moto diretto che lo porterà alla successiva congiunzione superiore nel mese di gennaio 2015. I mesi migliori per osservarlo sono dunque quelli a cavallo dell'opposizione: tra aprile e settembre. Buona osservazione!