Uno studio svela che i due giganti ghiacciati sono in realtà molto più simili nel colore di quanto comunemente si pensasse.
Urano e Nettuno sono gli ultimi due pianeti del sistema Solare, probabilmente formatisi in prossimità di Giove e Saturno e poi spinti a distanze maggiori.
L’asse di rotazione di Urano è inclinato di 98° dando l’impressione di rotolare attorno al Sole ed anche il suo campo magnetico ha una forte inclinazione di 60°. Nettuno, il più distante dei pianeti, è similare nella composizione, ma ha un campo magnetico di minore intensità. Come tutti i gioviani presenta un sistema di anelli e la sua luna maggiore, Tritone, compie un moto retrogrado attorno al proprio asse.
Il 5 gennaio 2024 sono stati resi noti i risultati di una ricerca condotta dal professor Patrick Irwin dell’Università di Oxford che smentisce l’idea diffusa che Nettuno sia di un blu intenso mentre Urano sia verde. Entrambi i mondi hanno in realtà un’analoga tonalità di blu verdastro. Nettuno si distingue per un leggero accenno di blu aggiuntivo dovuto ad uno strato di foschia più sottile.
Gli astronomi sanno da tempo che le moderne immagini non riflettono i veri colori.
L’equivoco nasce dall’abitudine diffusasi nel 20° secolo di registrare separatamente i colori, metodo usato anche dalla missione Voyager 2 della NASA, l’unico veicolo spaziale a sorvolare questi pianeti.
Le immagini monocromatiche sono state successivamente ricombinate per creare output compositi, ma non sempre erano accuratamente bilanciate per ottenere colori veri. In particolare nel caso di Nettuno la resa era troppo blu anche a causa del contrasto fortemente accentuato per vedere meglio nuvole, bande e venti che modellano il pianeta. Le didascalie del tempo riportavano la spiegazione, ma il commento fu poi ritenuto superfluo.
In entrambi gli strumenti ogni pixel è uno spettro continuo di colori. Ciò significa che le osservazioni STIS e MUSE possono essere elaborate in modo inequivocabile riequilibrando i colori registrati dalla fotocamera Voyager 2 e dalla Wide Field Camera 3 (WFC3) del telescopio spaziale Hubble.
La rielaborazione fornisce anche una risposta al mistero relativo al leggero cambio di colore di Urano durante la sua orbita attorno al Sole, lunga 84 anni.
Gli autori hanno confrontato le immagini del gigante di ghiaccio con le misurazioni della sua luminosità, registrate dall’Osservatorio Lowell in Arizona dal 1950 al 2016 alle lunghezze d’onda blu e verdi che testimoniano come Urano appaia un po’ più verde durante i solstizi (cioè estate e inverno), quando uno dei poli del pianeta è puntato verso la nostra stella. Nel momento degli equinozi invece, quando il Sole è sopra l’equatore, la sfumatura è un po’ più blu.
Si sapeva che la cosa fosse dovuta alla rotazione insolita che lo vede girare quasi su un fianco e questo fa in modo che durante i solstizi il suo polo nord o sud punti quasi direttamente verso il Sole e la Terra. Qualsiasi cambiamento nella riflettività delle regioni polari porta ad un grande impatto sulla luminosità complessiva di Urano visto dal nostro pianeta.
Rimaneva da chiarire perché la riflettività differisce. Gli astronomi hanno sviluppato un modello per confrontare gli spettri delle regioni polari con le regioni equatoriali.
Si è così scoperto che le regioni polari sono più riflettenti alle lunghezze d’onda del verde e del rosso, in parte perché il metano che assorbe il rosso è più abbondante vicino ai poli rispetto all’equatore.
Tuttavia, questo non è sufficiente per spiegare completamente il cambio di colore, quindi è stata aggiunta una variabile sotto forma di un cappuccio di foschia ghiacciata che s’ispessisce gradualmente, fenomeno già osservato in precedenza durante l’estate, nel polo illuminato dal sole quando il pianeta passa dall’equinozio al solstizio. Gli astronomi ritengono che l’elemento sia probabilmente costituito da particelle di ghiaccio di metano.
Le simulazioni hanno mostrato che le particelle di ghiaccio aumentano ulteriormente la riflessione alle lunghezze d’onda verde e rossa ai poli, offrendo una spiegazione del motivo per cui Urano è più verde al solstizio.
Il professor Irwin ha dichiarato: “Questo è il primo studio che abbina un modello quantitativo ai dati di imaging per giustificare come Urano sia più verde al solstizio, ma anche una maggiore consistenza di particelle di ghiaccio di metano che si disperdono in modo brillante”.
La dottoressa Heidi Hammel, dell’Associazione delle Università per la Ricerca in Astronomia (AURA), non è stata coinvolta, ma avendo trascorso decenni ad analizzare Nettuno e Urano ha ammesso che l’errata percezione del colore di Nettuno, così come gli insoliti cambiamenti di colore di Urano, abbiano fatto arrovellare per anni la comunità di scienziati.
I giganti di ghiaccio rimangono un’ambita destinazione per i futuri esploratori robotici, basandosi sull’eredità della Voyager negli anni ’80, per comprendere la bizzarra atmosfera stagionale del sistema uraniano e la sua diversificata collezione di anelli e lune, come ha dichiarato il professor Leigh Fletcher, planetologo dell’Università di Leicester e coautore dell’investigazione.
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Immagini: Università di Oxford
In pratica dovremo aggiornare i modellini dei sistemi solari :))
Ai miei tempi Marte nei libri di scuola era tutto rosso, Nettuno blu scuro, i coloristi della NASA sembrano fumettisti.