Urano: misteri svelati

Sappiamo che l'Universo è pieno di segreti, ma alcuni si nascondono anche nel nostro Sistema Solare, come hai potuto constatare leggendo il nostro articolo su Marte (se non lo hai ancora fatto, clicca qui). Ma un pianeta ben più lontano nasconde altri segreti: si tratta di Urano. Questo gigante gassoso nasconde misteri inimmaginabili che gli astronomi stanno scoprendo poco a poco...curiosi di sapere quali? Allora seguiteci su Eagle sera.


Che pianeta è Urano?

Urano è il settimo pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole, il terzo per diametro e il quarto per massa. Il suo simbolo astronomico Unicode è U+26E2 (occasionalmente ♅, stilizzazione della lettera H iniziale di William Herschel). Porta il nome del dio greco del cielo Urano (Οὐρανός in greco antico), padre di Crono (Saturno), a sua volta padre di Zeus (Giove). Sebbene sia visibile anche ad occhio nudo, come gli altri cinque pianeti noti fin dall'antichità, fino al XVIII secolo non fu riconosciuto come tale e considerato una stella a causa della sua bassa luminosità e della sua orbita particolarmente lenta e venne identificato come qualcosa di diverso da una stella soltanto il 13 marzo 1781 da William Herschel. Una curiosità riguardo alla sua scoperta è che essa giunse del tutto inaspettata: i pianeti visibili ad occhio nudo (fino a Saturno) erano conosciuti da millenni e nessuno sospettava l'esistenza di altri pianeti, fino alla scoperta di Herschel, che notò che una particolare stella poco luminosa sembrava spostarsi. Da quel momento in poi nessuno fu più sicuro del reale numero di pianeti del nostro sistema solare. La composizione chimica di Urano è simile a quella di Nettuno ma differente rispetto a quella dei giganti gassosi più grandi (Giove e Saturno). Per questa ragione gli astronomi talvolta preferiscono riferirsi a Urano e Nettuno trattandoli come una classe separata, i "giganti ghiacciati". L'atmosfera del pianeta, sebbene sia simile a quella di Giove e Saturno per la presenza abbondante di idrogeno ed elio, contiene una proporzione elevata di "ghiacci", come l'acqua, l'ammoniaca e il metano, assieme a tracce di idrocarburi. Quella di Urano è anche l'atmosfera più fredda del sistema solare, con una temperatura minima che può scendere fino a 49 K (−224 °C). Possiede una complessa struttura di nubi ben stratificata, in cui si pensa che l'acqua si trovi negli strati inferiori e il metano in quelli più in quota. L'interno del pianeta al contrario sarebbe composto principalmente di ghiacci e rocce. Una delle caratteristiche più insolite del pianeta è l'orientamento del suo asse di rotazione. Tutti gli altri pianeti hanno il proprio asse quasi perpendicolare al piano dell'orbita, mentre quello di Urano è quasi parallelo. Ruota quindi esponendo al Sole uno dei suoi poli per metà del periodo di rivoluzione con conseguente estremizzazione delle fasi stagionali. Inoltre, poiché l'asse è inclinato di poco più di 90°, la rotazione è tecnicamente retrograda: Urano ruota nel verso opposto rispetto a quello di tutti gli altri pianeti del sistema solare (eccetto Venere) anche se, vista l'eccezionalità dell'inclinazione, la rotazione retrograda è solo una nota minore. Il periodo della sua rivoluzione attorno al Sole è di circa 84 anni terrestri. L'orbita di Urano si discosta molto poco dall'eclittica (ha una inclinazione di 0,7°). Come gli altri pianeti giganti, Urano possiede un sistema di anelli planetari, una magnetosfera e numerosi satelliti; visti dalla Terra, a causa dell'inclinazione del pianeta, i suoi anelli possono talvolta apparire come un sistema concentrico che circonda il pianeta, oppure come nel 2007 e 2008 apparire di taglio. Nel 1986 la sonda Voyager 2 mostrò Urano come un pianeta senza alcun segno distintivo sulla sua superficie, senza le bande e tempeste tipiche degli altri giganti gassosi. Tuttavia, osservazioni successive condotte dalla Terra hanno mostrato delle evidenze di cambiamenti legati alle stagioni e un aumento dell'attività climatica, quando il pianeta si è avvicinato all'equinozio.


Anelli...anomali

Il pianeta Urano ha ben due sistemi di anelli. La particolarità di questi anelli è la loro posizione: l'inclinazione di oltre 97 gradi porta gli stessi anelli in una posizione assai particolare: come in tutti i pianeti, gli anelli sono in posizione quasi perpendicolare rispetto l'asse di rotazione. Con quali conseguenze? Semplice: gli anelli sono in posizione VERTICALE, ruotati di novanta gradi rispetto alla posizione che hanno in tutti gli altri pianeti. Questa caratteristica rende il pianeta assai particolare se osservata dall'"esterno". Se vuoi conoscere in modo più approfondito questi anelli, continua a seguirci su Eagle sera.

Satelliti e anelli di Urano

Il sistema di anelli interno è stato scoperto il 10 marzo 1977 da James L. Elliot, Edward W. Dunham e Douglas J. Mink grazie al Kuiper Airborne Observatory. Gli astronomi avevano progettato di usare l'occultazione di una stella, la SAO 158687, da parte di Urano per poter studiare l'atmosfera del pianeta, ma quando analizzarono le loro osservazioni scoprirono che la stella era scomparsa brevemente dalla vista cinque volte prima e dopo l'occultamento da parte del pianeta. Conclusero che doveva esserci un sistema di anelli intorno ad Urano e dall'analisi dei dati ne scoprirono 6. 

Si nota il transito di Ariel, luna di Urano
Anelli di Urano

Studi successivi nello stesso anno, effettuati all'osservatorio di Perth, permisero la scoperta di altri 3 anelli. Tale sistema di anelli venne rilevato direttamente e fotografato dalla sonda spaziale Voyager 2 che passò nei pressi di Urano nel 1986. Grazie alle nuove immagini vennero scoperti due nuovi anelli talmente sottili che erano invisibili dalla Terra con gli strumenti dell'epoca. l sistema di anelli esterno è stato scoperto nel 2005 analizzando i dati che il telescopio spaziale Hubble aveva raccolto tra gli anni 2003 e 2005. L'analisi di questi dati ha permesso di trovare anche due nuovi satelliti: Mab e Cupido, ma soprattutto ha permesso di vedere che il sistema di satelliti di Urano è probabilmente instabile (ci sono frequenti collisioni o forze che ne modificano le orbite), infatti le orbite dei satelliti più interne sono notevolmente cambiate dal 1994. Sembra che un processo casuale o caotico causi un continuo scambio di energia e momento angolare tra le varie lune. I due anelli sono molto sottili e richiedono un'esposizione molto prolungata per poter essere catturata una loro immagine. Il movimento a spirale dovrebbe adagio adagio disperdere nello spazio esterno i componenti di questi due anelli e quindi si ipotizza che vi sia qualcosa che li rifornisce continuamente di nuovo materiale. All'interno dell'Anello Mu orbita il satellite Mab e gli scienziati ipotizzano che sia lui a rifornire costantemente di materia tale anello tramite collisioni con meteoroidi. Il satellite Mab inoltre raccoglie la polvere che incontra nella sua orbita per poi rilasciarla al successivo impatto. L'Anello Nu più interno invece non sembra avere un corpo visibile che lo rifornisca di materiali. Si ipotizza che vi siano più satelliti di piccole dimensioni al suo interno o che si sia formato a causa dell'impatto di una grossa luna di Urano, impatto che ha modificato la sua orbita portandola all'esterno dell'anello. Il telescopio spaziale Hubble ha raccolto nel 2003 80 fotografie (tempo di esposizione: 4 minuti), 24 delle quali mostrano anelli visibili. Nuove immagini raccolte l'anno seguente mostrano gli anelli in modo molto più evidente. Rianalizzando i dati raccolti dal Voyager 2 nel 1986, circa 100 immagini, è stato possibile evidenziare la presenza degli anelli anche nelle immagini raccolte all'epoca. Le strutture non erano state notate perché non evidenti (quasi trasparenti) e localizzate ad una distanza dal pianeta dove nessuno si aspettava di trovarne. Lo studio ha inoltre mostrato un aumento della luminosità degli anelli, prevista fino al raggiungimento dell'equinozio nel 2007, quando la luce del sole li raggiungerà incidendo in senso perpendicolare e la posizione della Terra sarà favorevole al loro studio, La scoperta di questo sistema giovane e dinamico, costituito dagli anelli esterni e dalle due nuove lune di Urano, potrebbe aiutare i ricercatori a capire come si formano ed evolvono nel tempo i sistemi planetari.

Nella mappa: l'osservatorio di Perth, dove sono stati osservati gli anelli di Urano

Se sei curioso, e vuoi sapere più cose su Urano, clicca qui sotto per vedere il nostro video.


Il più grande mistero di Urano

Ricostruzione della genesi del Sistema Solare
Ricostruzione dell'intenso bombardamento tardivo

Qual'è il più grande mistero di Urano? Semplice: la posizione. Oggi sappiamo che Urano è il settimo pianeta del Sistema Solare ma alcuni astronomi sostengono che un tempo era il numero otto. Come è possibile? La risposta si trova su un mondo molto più vicino: la Luna!!! Come mai la Luna ha così tanti crateri? A causa di un fenomeno denominato "intenso bombardamento tardivo", scatenato da Giove. Questo pianeta si formò ai confini del Sistema Solare ma migrò verso il Sole creando scompensi gravitazionali che hanno spinto gli asteroidi dell'omonima fascia (che oggi si trovano tra Marte e Giove) a muoversi ancora più all'interno del Sistema Solare colpendo Mercurio, Venere, Terra, Marte e soprattutto Luna. Quest'ultima resto  tanto danneggiata da permettere a noi essere umani, miliardi di anni dopo, di ammirare i crateri provocato da quell'intenso bombardamento che, pero`, era tardivo, perché il periodo del "caos" del nostro sistema solare era finito da tempo. Ma che c'entra Urano? Sembra che gli scompensi gravitazionali causati dalla migrazione gioviana -ai quali siamo venuti a conoscenza grazie alle osservazioni lunari- siano stati tanto gravi da modificare leggermente le orbite di Saturno e di Urano e Nettuno, a quei tempi scambiati di posto. Questo provocò interazioni gravitazionali estreme, che fecero scambiare le orbite di Urano e Nettuno, dando al Sistema Solare l'aspetto che vediamo oggi!

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