4 Giugno 2022
15:44

I pianeti “gemelli” Urano e Nettuno hanno colori diversi e adesso sappiamo perché

Grazie a tre potenti telescopi gli scienziati hanno capito perché Urano e Nettuno presentano colori diversi, pur avendo molte caratteristiche in comune.
A cura di Andrea Centini
Urano a sinistra e Nettuno a destra, fotografati dalla sonda Voyager 2. Credit: NASA/JPL–Caltech/B. Jónsson
Urano a sinistra e Nettuno a destra, fotografati dalla sonda Voyager 2. Credit: NASA/JPL–Caltech/B. Jónsson

Urano e Nettuno sono i due pianeti più distanti del Sistema solare – dopo il declassamento di Plutone a pianeta nano – e presentano diverse caratteristiche sovrapponibili: massa, dimensioni e composizioni atmosferiche sono infatti “molto simili”, come indicato dagli scienziati. Anche la notevole distanza dal Sole (2.800 milioni di chilometri per Urano e 4.500 milioni di chilometri per Nettuno) e la probabile composizione del nucleo sono in comune tra i due corpi celesti, molto diversi dagli altri sei del nostro sistema. Non a caso vengono definiti pianeti ghiacciati e alcuni li considerano “gemelli diversi”. Questo perché, al netto delle significative somiglianze, ci sono anche delle differenze importanti; una delle più evidenti è indubbiamente l'inclinazione di Urano e dei suoi satelliti di circa 97° rispetto al piano orbitale. Il pianeta fra l'altro presenta una rotazione retrogada. Ma non è tutto. Sebbene buona parte delle caratteristiche atmosferiche sono paragonabili, Urano e Nettuno hanno due colori ben distinti. Nettuno, come mostrano i pionieristici scatti della sonda Voyager 2 della NASA, ha una spettacolare tonalità blu intensa, mentre Urano è più tendente al ciano. Com'è possibile?

Una spiegazione a questa affascinante differenza è arrivata grazie al lavoro di un team di ricerca internazionale guidato da scienziati dell'Università di Oxford, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi della Scuola di Scienze della Terra dell'Università di Bristol, della Scuola di Fisica e Astronomia dell'Università di Leicester, del Jet Propulsion Laboratory della NASA, dell'Università dei Paesi Baschi di Bilbao e di altri istituti. Gli scienziati, coordinati dal professor Patrick J. Irwin, docente di Fisica Planetaria presso il Dipartimento di Fisica dell'ateneo di Oxford, hanno determinato che tale differenza è dovuta alla foschia. Essa, infatti, è più concentrata e spessa nell'atmosfera “stagnante e lenta” di Urano; ciò determina una colorazione più chiara rispetto a quella di Nettuno. In parole semplici, è come se il pianeta venisse “imbiancato”.

Credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, J. da Silva/NASA /JPL–Caltech /B. Jónsson
Credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, J. da Silva/NASA /JPL–Caltech /B. Jónsson

Gli scienziati sono giunti alle loro conclusioni dopo aver analizzato i due pianeti con tre potenti strumenti: il telescopio Gemini North sito sulla vetta del Monte Mauna Kea (Isole Hawaii), l'Infrared Telescope Facility della NASA e il Telescopio Spaziale Hubble. Con i dati raccolti il professor Irwin e i colleghi hanno messo a punto nuovo modello atmosferico composto da più strati, ottenuti grazie a osservazioni condotte su diverse lunghezze d'onda. “Questo è il primo modello che adatta simultaneamente le osservazioni della luce solare riflessa dalle lunghezze d'onda ultraviolette a quelle del vicino infrarosso”, ha sottolineato il professor Irwin in un comunicato stampa. Dalle analisi è emerso che lo strato di aerosol più importante a determinare la colorazione dei pianeti è quello intermedio (su tre), più spesso su Urano che su Nettuno. Il ghiaccio di metano in questo strato determina “nevicate di metano” e, poiché l'atmosfera di Nettuno è più turbolenta e attiva di quella di Urano, produce questa neve con maggiore efficienza. Il processo libera Nettuno dalla foschia, mentre su Urano lo strato resta più spesso e denso. I ricercatori ritengono che rimuovendo questa foschia, i due pianeti si presenterebbero ai nostri occhi con lo stesso identico e magnifico colore blu intenso. I dettagli della ricerca “Hazy Blue Worlds: A Holistic Aerosol Model for Uranus and Neptune, Including Dark Spots” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica JGR Planets.

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