Il settimo pianeta del sistema solare – e il più grande dei giganti di ghiaccio – Urano ha un’atmosfera più simile a quella di Nettuno che a quella di Saturno e Giove. Conosciuti come giganti di ghiaccio, i due pianeti più lontani dal sole hanno atmosfere fortemente dominate dai ghiacci. Il bizzarro orientamento del pianeta, che orbita intorno al sole rovesciato su un lato, rivela che il suo nucleo interno ha un’influenza più forte sui suoi modelli meteorologici rispetto alla stella lontana.
Composizione atmosferica
L’atmosfera di Urano è costituita prevalentemente da idrogeno ed elio. A differenza di Giove e Saturno, questi gas leggeri dominano solo i bordi esterni del pianeta, ma non sono un contributo significativo all’interno roccioso.
Il colore blu spento di Urano è causato dalla presenza di metano, che assorbe la luce rossa.
“Penso che il povero Urano sia incompreso, in realtà”, ha detto la scienziata planetaria Amy Simon al podcast Gravity Assist della NASA. “Urano ha un aspetto molto blando per la maggior parte del tempo. È una specie di pianeta blu pallido. È il vero punto blu pallido.”
Tracce di idrocarburi sono presenti anche nell’aria intorno a Urano. Nell’atmosfera esistono anche ghiacci costituiti da acqua, ammoniaca e forse metano.
Composizione atmosferica in volume:
- Idrogeno molecolare: 82,5 per cento
- Elio: 15,2 per cento
- Metano: 2,3 per cento
Stratificazione dell’atmosfera
Come sulla Terra, l’atmosfera di Urano è suddivisa in strati, a seconda della temperatura e della pressione. Come gli altri giganti gassosi, il pianeta non ha una superficie stabile. Gli scienziati definiscono la superficie come la regione dove la pressione atmosferica supera un bar, la pressione che si trova sulla Terra al livello del mare.
Appena sopra la “superficie” di Urano si trova la troposfera, dove l’atmosfera è la più densa. La temperatura varia da meno 243 gradi Fahrenheit (meno 153 gradi Celsius) a meno 370 F (meno 218 C), e le regioni superiori sono le più fredde. Questo rende l’atmosfera di Urano la più fredda del sistema solare. All’interno della troposfera ci sono strati di nuvole – nuvole d’acqua alle pressioni più basse, con nuvole di idrosolfuro di ammonio sopra di loro. Le nuvole di ammoniaca e solfuro di idrogeno vengono dopo. Infine, sottili nuvole di metano si trovano in cima. La troposfera si estende per 30 miglia (50 chilometri) dalla superficie del pianeta.
La radiazione dal sole e dallo spazio riscalda la stratosfera di Urano da meno 370 F (meno 218 C) a meno 243 F (meno 153 C). La stratosfera contiene smog di etano, che può contribuire all’aspetto opaco del pianeta. Sono presenti anche acetilene e metano. Queste nebbie aiutano a riscaldare la stratosfera. Gli idrocarburi sono meno abbondanti nell’atmosfera di Urano rispetto a quelli di altri pianeti giganti, tuttavia. La stratosfera raggiunge quasi 2.500 miglia (4000 km) sopra Urano.
La termosfera e la corona di Urano raggiungono temperature di 1.070 F (577 C), anche se gli scienziati non sono sicuri del motivo. Poiché la distanza di Urano dal sole è così grande, la quantità di calore proveniente dalla stella non è sufficiente a generare temperature così elevate. Estendendosi dal centro del pianeta il doppio della sua superficie, gli strati esterni sono unici per Urano. Creano un trascinamento sulle particelle dell’anello che orbitano intorno al pianeta.
Modelli di nuvole su Urano
Anche se il pianeta sembra essere una solida tonalità di blu, contiene strisce come Giove e Saturno. Ma le bande sono deboli e si vedono solo con immagini migliorate. Come per altri giganti gassosi, le zone si formano quando i gas all’interno della regione si riscaldano e salgono, mentre nelle cinture, i gas ricadono sul pianeta mentre si raffreddano. Nelle cinture, i venti soffiano verso est, mentre viaggiano verso ovest all’interno delle zone.
Quando Voyager 2 ha volato vicino al pianeta nel 1986, ha osservato solo 10 modelli di nuvole sul pianeta. Con il miglioramento della tecnologia, le immagini a più alta risoluzione prese dalla Terra hanno rivelato nuvole più deboli. Le nuvole, che esistono principalmente nella troposfera, sono trasportate da venti che raggiungono fino a 560 mph (900 km/h).
Simon ha detto che la temperatura è una grande parte della ragione per l’insipidezza di Urano. Il gigante di ghiaccio non ha molto calore. Infatti, è l’unico pianeta che non emette più calore di quello che riceve dal sole, ha detto. Questo rallenta l’aumento e la diminuzione del calore che altrimenti guiderebbe le tempeste.
“Non si ha l’equivalente dei temporali. Quindi, su Urano non si vedono le nuvole luminose che si vedono sugli altri pianeti”, ha detto Simon.
Mentre le tempeste su Urano non sono così numerose come su altri mondi, questo non significa che il pianeta non abbia attività occasionale. Nel 2014, sette anni dopo l’avvicinamento del pianeta al sole, gli astronomi hanno individuato delle macchie meteorologiche attive sul gigante di ghiaccio.
“Il tempo su Urano è incredibilmente attivo”, l’astronoma Imke de Pater dell’Università della California, Berkeley, in una dichiarazione del 2014.
“Questo tipo di attività sarebbe stato previsto nel 2007, quando si è verificato l’equinozio di Urano una volta ogni 42 anni e il sole splendeva direttamente sull’equatore”, ha detto all’epoca l’astronoma Heidi Hammel dell’Associazione delle Università per la Ricerca in Astronomia. “Ma avevamo previsto che tale attività si sarebbe ormai spenta. Perché vediamo queste incredibili tempeste ora è al di là di ogni ipotesi.”
Alcune delle tempeste erano anche abbastanza grandi da poter essere avvistate da astronomi dilettanti.
“Ero entusiasta di vedere una tale attività su Urano”, ha detto l’astronomo dilettante francese Marc Delcroix nella stessa dichiarazione. “Ottenere dettagli su Marte, Giove o Saturno è ormai routine. Ma vedere dettagli su Urano e Nettuno sono le nuove frontiere per noi dilettanti, e non volevo perdermele”.
Le tempeste non sono l’unico punto luminoso su Urano. Il telescopio spaziale Hubble della NASA ha scattato la sua prima immagine di aurore sul pianeta nel 2011. Quando un team guidato da un astronomo dell’Osservatorio di Parigi ha dato una seconda occhiata alle aurore utilizzando le capacità ultraviolette di Hubble, “si sono trovati a osservare le aurore più intense mai viste sul pianeta”, ha detto la NASA in un comunicato.
“Osservando le aurore nel tempo, hanno raccolto la prima prova diretta che queste potenti regioni scintillanti ruotano con il pianeta.”
‘Tis the season
A differenza degli altri pianeti del sistema solare, che ruotano lungo lo stesso piano del sole, Urano, scoperto nel 1781, è stato messo su un lato da una collisione poco dopo la sua formazione. Con il suo equatore abbassato, il pianeta sembra rotolare intorno al sole. Questo significa che solo un polo alla volta è rivolto verso la stella lontana.
“Poiché è inclinato su un lato, ciò significa che, per esempio, il polo sud non vedrebbe la luce del sole per circa 40 anni”, ha detto Simon. “
(Il pianeta ruota anche all’indietro, per cui se ruotasse con l’equatore lungo il piano del sistema solare, il sole sorgerebbe a ovest piuttosto che a est.)
Sulla maggior parte dei pianeti, l’equatore riceve la maggior parte della luce del sole, causando la risalita di aria calda che si sposta verso i poli. Ma l’equatore di Urano non è quasi mai rivolto verso il sole. Pertanto, l’aria calda dovrebbe salire dal polo che è rivolto verso il sole, e ricadere al polo più freddo. Ma le bande e le zone di Urano rivelano il contrario. Le strisce del pianeta ruotano intorno all’equatore come fanno su Giove e Saturno. Invece della luce del sole, il calore interno del pianeta sembra guidare il suo tempo.
Seguite Nola Taylor Redd su @NolaTRedd, Facebook o Google+. Seguici su @Spacedotcom, Facebook o Google+.
Notizie recenti