Nel 1972 e nel 1973, la NASA ha lanciato le sonde Pioneer 10 e Pioneer 11, che sono state le prime missioni verso Giove e Saturno prima di dirigersi verso la fascia degli asteroidi e diventare le prime due delle cinque sonde a raggiungere il bordo del nostro sistema solare. Durante queste missioni, la NASA si è trovata di fronte a delle incognite. Anche le sonde più recenti come Voyager 1 hanno avuto dei problemi, inviando dati che non avevano senso. Tuttavia, ciò che la NASA ha scoperto dalle sonde Pioneer 10 e 11 è stato un mistero strano e intrigante.
A circa 20 unità astronomiche (UA), con un’UA che rappresenta la distanza tra la Terra e il Sole, entrambe le navicelle hanno iniziato ad accelerare verso il Sole. Questa accelerazione anomala delle navicelle Pioneer 10 e 11 è stata osservata attraverso i dati radio-metrici Doppler e rappresenta una discrepanza rispetto ai modelli previsti. Per spiegare questa discrepanza, è stata ipotizzata l’esistenza di un’accelerazione costante verso il Sole di origine sconosciuta. Nonostante le sonde stessero ancora dirigendosi fuori dal sistema solare, una forza sembrava agire su di loro, spingendole verso il Sole e rallentando il loro progresso.
Questo fenomeno ha portato alcuni fisici a ipotizzare che ci fosse qualcosa di sbagliato nella nostra teoria della gravità, in particolare nella legge dell’inverso del quadrato gravitazionale di Newton. Secondo questa legge, la forza gravitazionale tra due oggetti è proporzionale alle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra di loro. Pertanto, ci si aspetterebbe che l’influenza del Sole si indebolisca man mano che ci si allontana da esso, ma i dati delle navicelle suggerivano il contrario. Questo ha portato alcuni a suggerire che potesse esserci una nuova fisica in gioco.
Tuttavia, successivi studi hanno rivelato una causa più probabile per l’accelerazione anomala delle navicelle Pioneer 10 e 11. Analizzando i dati Doppler recuperati, è stato scoperto che l’accelerazione era dovuta alla forza di rinculo associata a un’emissione anisotropa di radiazione termica dalle navicelle stesse. Una volta che questa forza di rinculo termico è stata correttamente considerata, non è rimasta alcuna accelerazione anomala.
Nonostante ci siano state altre sfide alla nostra teoria della gravità, come i movimenti strani degli oggetti nella fascia di Kuiper, la legge dell’inverso del quadrato di Newton rimane ancora valida.
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