La tempestosa atmosfera di Urano

Urano è il settimo pianeta del Sistema Solare, dista dal Sole 19,218 Unità Astronomiche, è il terzo per diametro, pari a poco più di 51.100 km...

Urano è il settimo pianeta del Sistema Solare, dista dal Sole 19,218 Unità Astronomiche, è il terzo per diametro, pari a poco più di 51.100 km all'equatore, e il quarto per massa.  Possiede un'orbita quasi circolare, che percorre in 84,07 anni terrestri, mentre il periodo di rotazione è di 17 ore 14 minuti e 24 secondi. Una delle caratteristiche più insolite del pianeta è l'orientamento del suo asse di rotazione. Tutti gli altri 7 pianeti hanno il proprio asse quasi perpendicolare al piano orbitale, mentre quello di Urano è quasi parallelo. Ruota quindi mantenendo uno dei suoi poli verso il Sole per metà del periodo di rivoluzione con conseguente estremizzazione delle fasi stagionali.

Nuove immagini infrarosse di Urano che mostrano dettagli dell'atmosfera del pianeta che non avevamo mai visto prima. Il polo nord (a destra) è caratterizzato dalla presenza di uno sciame di quelle che sembrano essere delle cellule convettive, mentre una treccia di nubi avvolge l’equatore. (L. Sromovsky/P. Fry/H. Hammel/I. de Pater)

La sua atmosfera, spessa circa 7.600 km, è formata dal 83% di idrogeno molecolare, dal 15% di elio, dal 2% di metano e presenta tracce di acqua e ammoniaca; tale composizione rispecchia quella della nebulosa solare primordiale. All'interno dell'atmosfera si formano nubi di metano, ammoniaca ed acqua, che sono state identificate per la prima volta  nelle immagini riprese dalla sonda Voyager 2 durante il sorvolo del pianeta effettuato il 24 gennaio 1986. Recenti osservazioni effettuate dal telescopio Hubble hanno mostrato diverse formazioni nuvolose, le più luminose del Sistema Solare esterno. Queste nubi vengono trasportate da venti che soffiano in direzione dei paralleli con una velocità variabile con la latitudine: a latitudini medie possono raggiungere velocità di 900 km/h nella direzione di rotazione del pianeta, a latitudini inferiori 100 km/h in senso opposto. A causa della sua grande distanza dal Sole la temperatura di Urano non varia quasi tra estate ed inverno, la temperatura media degli strati esterni dell'atmosfera risulta essere di circa -220 °C. Ma, nonostante temperature così basse, l’atmosfera di Urano è tutt’altro che tranquilla, attraversata da venti fortissimi e incessanti e da tempeste di dimensioni paragonabili ai nostri continenti. Adesso, nuove immagini infrarosse ad altissima risoluzione ottenute con il telescopio da 10 metri di apertura Keck dell’osservatorio di Mauna Kea (Hawaii), hanno evidenziato con un incredibile dettaglio la sorprendente ed intensissima attività meteorologica di questo pianeta ancora tutto da scoprire, rivelando la straordinaria complessità della sua atmosfera.

Immagine di Urano ottenuta qualche anno fa nel vicino-infrarosso con il telescopio Keck, in cui sono chiaramente visibili gli suoi anelli che circondano il pianeta. (L. Sromovsky/Keck Observatory)

Con la sua bellissima atmosfera bluastra, Urano appare a prima vista come un pianeta tranquillo, ma ciò che è stato evidenziato dalle nuove osservazioni è un sistema di tempeste globali complesso, da cui si deduce che il clima su Urano è davvero molto bizzarro. Alcuni di questi sistemi meteorologici rimangono fissi alle stesse latitudini e lì subiscono grandi variazioni nell'attività. Altri invece si spostano verso l'equatore cambiando sia in grandezza sia in forma. Una migliore misurazione dei campi di vento che circondano questi massicci sistemi di tempeste saranno sicuramente la chiave per risolvere questi misteri. I nuovi eccezionali risultati sono stati ottenuti utilizzando innovative tecniche infrarosse che hanno permesso di ottenere le più dettagliate immagini di Urano mai ottenute finora. Nessun altro telescopio è mai riuscito a produrre un risultato simile. In particolare, è stato scoperto un vasto sistema di piccole tempeste mai osservate in precedenza e distribuite su tutto il pianeta. Ma l’attenzione degli astronomi che hanno condotto lo studio si è concentrata su una banda di nuvole poco a sud dell'equatore di Urano e di un piccolo gruppo di strutture convettive che si trovano vicino alle regioni del polo nord del pianeta. Strutture queste ultime che non sembrano esistere nell'emisfero meridionale, ma sono simili alle nuvole di tipo "popcorn" che si notano occasionalmente su Saturno. L’energia che alimenta queste strutture deve essere quella solare in quanto non è stata rilevata nessuna fonte di energia interna. Ma il problema è che la luce del Sole alla distanza a cui si trova Urano è circa 400 volte più debole rispetto alla Terra. Quindi l’intensità dell’energia solare non sarebbe sufficiente ad alimentare questi sistemi. L'atmosfera di Urano deve perciò operare come una macchina estremamente efficiente, con pochissima dissipazione di energia. Eppure le variazioni meteorologiche che vediamo sembrano sfidare questo requisito. Per risolvere questo mistero sono necessarie molte altre informazioni prima di poter mettere a punto un chiaro modello che rappresenti in maniera corretta l’andamento delle stagioni ed il comportamento dei venti su Urano.
22 Ottobre 2012 | Mario Di Martino

Codice Sconto