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La danza delle lune di Nettuno

Una ricerca della NASA getta luce sulla folle danza di due piccole lune di Nettuno. Il segreto della loro stabilità è la risonanza.

Nettuno
Nettuno in una foto dell'archivio Nasa. | Nasa

Due lune di Nettuno, le più interne, sono separate da una distanza orbitale di appena 1.850 km, ma non si avvicinano mai così tanto perché la più interna, Naiade, balla intorno alla sua vicina, Thalassa. Naiade ha infatti un'orbita inclinata di 5°, che la fa passare sopra e sotto la compagna. Per la precisione: due volte sopra, due volte sotto, per poi ricominciare.

 

Qui l'animazione realizzata dagli astronomi della NASA:

 

 

Questione di risonanza. Grazie a questa stranissima risonanza a 4 tempi, le due lune sono sempre separate da almeno 3540 km. Abbastanza lontane da non darsi fastidio gravitazionalmente, ma abbastanza vicine da rimanere legate nella folle danza. Ad aiutare la stabilità delle due lune ci sono anche la grande massa di Nettuno e la distanza dal Sole (la cui gravità è fonte di disturbo per le lune dei pianeti interni).

 

naiad e thalassa
La posizione relativa delle due lune mentre girano attorno a Nettuno. Naiade compie infatti diverse orbite complete prima di raggiungere nuovamente Thalassa. | NASA, Brozović

Tieni il tempo. Le due piccole lune, di circa 100 km di diametro ciascuna, compiono un'orbita attorno a Nettuno in poche ore: 7 per Naiade e 7,5 per Thalassa.

 

Ma un colosso come Nettuno può permettersi satelliti molto più lenti e lontani. Il più distante, Neso, impiega ben 27 anni per orbitare il pianeta. E poi: da quanto dura la danza delle piccole lune? Gli astronomi della NASA hanno potuto ricostruire il rapporto fra le due lune analizzando decenni di dati: dal sorvolo della Voyager 2, alle più recenti foto del telescopio spaziale Hubble.

 

Tuttavia, per quanto riguarda l'inizio della risonanza orbitale, non ci sono dati certi. In ogni caso, si pensa che il sistema di satelliti interni di Nettuno sia stato completamente rinnovato con la cattura della gigantesca luna Tritone, quindi l'esistenza stessa delle lune è relativamente recente.

Biliardo gravitazionale. Come le due lune abbiano sviluppato tale sintonia, è ancora più oscuro, ma Marina Brozović, prima firmataria di questo studio, ha dichiarato: «Sospettiamo che Naiade sia stata spinta nella sua orbita inclinata a causa di una recente interazione con una delle lune più interne di Nettuno». Soltanto dopo di ciò, secondo la Brozović, Naiade ha potuto inserirsi in questa strana risonanza con Thalassa.

 

10 dicembre 2019 | Roberto Graziosi