Curiosità Spaziali: Urano

Bentornati a Curiosità Spaziali!

Oggi spiamo con fare indiscreto il più freak di tutti i pianeti del sistema solare:

Urano

1_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 questo.
Porta il nome della divinità greca del cielo, Urano (Οὐρανός in greco antico), padre di Crono (Saturno) e nonno di Zeus (Giove).

2_La scoperta di Urano fu un caso fortuito.
Il 13 marzo 1781 William Herschel, mentre esplorava la volta celeste col suo telescopio, notò una fioca “stellina”. Continuando ad osservare questo curioso astro Herschel capì che si trattava di un nuovo pianeta del sistema solare.
Il motivo di questa scoperta così tardiva è dovuta al fatto che i pianeti visibili ad occhio nudo erano conosciuti già da millenni, ma il più lontano di essi è Saturno, escludendo molti altri vicini del nostro quartiere galattico.
Almeno fino a tempi più recenti, quando il progresso della tecnologia ci permise di scovarli dagli anfratti più bui del sistema solare.

3_ L’atmosfera di Urano
Urano secondo la classificazione standard dei pianeti è un gigante gassoso, ma la sua composizione chimica è alquanto particolare.
Come per Giove e Saturno la sua atmosfera è composta principalmente da idrogeno ed elio, ma similmente a Nettuno presenta una quantità elevata di “ghiacci”, come l’acqua, l’ammoniaca e il metano, assieme a tracce di idrocarburi.
Tale caratteristica condivisa da questi due pianeti ha portato i ricercatori a proporre una nuova classe: i giganti ghiacciati.
Detiene anche il primato dell’atmosfera più fredda del sistema solare, con una temperatura minima che può scendere fino a 49 K (−224 °C).
4_ Gli anelli di Urano
Urano possiede un sistema di anelli appena percettibile, composto da materia scura e polverizzata fino a 10 km di diametro. Il sistema di anelli fu scoperto il 10 marzo 1977 da James L. Elliot, Edward W. Dunham e Douglas J. Mink grazie all’osservatorio volante Kuiper Airborne Observatory.
La scoperta fu inaspettata: gli astronomi avevano predisposto l’aereo appositamente per studiare un fenomeno molto raro: l’occultazione di una stella da parte di Urano, con l’intento di poter studiare la sua atmosfera, che avrebbe filtrato i raggi della stella, prima che questa scomparisse dietro il pianeta. Il C141 trasportava un telescopio di 90 cm e un fotometro fotoelettrico molto sensibile, capace di misurare le più piccole variazioni di luminosità.
Quando i ricercatori analizzarono le loro osservazioni scoprirono che la stella era scomparsa brevemente dalla vista cinque volte prima e dopo l’occultamento da parte del pianeta. Dopo ripetuti controlli, nel dubbio di un difetto nello strumento, conclusero che intorno ad Urano doveva esserci un sistema di anelli analoghi a quelli di Saturno.

Tale sistema di anelli venne rilevato direttamente quando la sonda spaziale Voyager 2 passò nei pressi di Urano nel 1986.
Urano possiede due sistemi di anelli. Il sistema più interno è formato da undici sottili anelli planetari, mentre quello più esterno è formato da due anelli.

Nel dicembre 2005 il telescopio spaziale Hubble ha fotografato due nuovi anelli, il più largo dei quali ha un diametro due volte più grande degli anelli precedentemente conosciuti.
 I due anelli sono così lontani dal pianeta che sono stati chiamati il “secondo sistema di anelli” di Urano. Gli scienziati che hanno effettuato lo studio ipotizzano che l’anello più esterno venga continuamente alimentato dal satellite Mab, scoperto nel 2005 e dal diametro di circa 20 km, che orbita all’interno di tale anello.

5_ La magnetosfera di Urano
 La magnetosfera è attorcigliata dalla rotazione del pianeta in una spirale retrostante il pianeta stesso.
Ma questo campo magnetico è molto particolare, in quanto non ha il suo centro nel nucleo del pianeta ed è inclinato di almeno 60° rispetto all’asse di rotazione. Probabilmente è generato dal movimento a profondità relativamente superficiali all’interno del pianeta.
La sorgente del campo magnetico è tutt’ora sconosciuta, la teoria che doveva spiegare il perché di questo curioso comportamento, supponendo l’esistenza, tra il nucleo del pianeta e l’atmosfera, di un oceano super-pressurizzato composto da acqua ed ammoniaca che avrebbe potuto generare una conduzione elettrica, è stata smentita nel 2007 grazie ai nuovi dati ottenuti dalle osservazioni del pianeta.

6_ I satelliti di Urano
Fino ad oggi sono stati confermati 27 satelliti naturali di Urano, tra questi i 5 principali sono: Ariel, Umbriel, Titania,Oberon e Miranda.
I satelliti uraniani (caso unico fra i pianeti del sistema solare) non vengono battezzati in onore di divinità antiche, ma con i nomi di personaggi delle opere di William Shakespeare o di Alexander Pope. 
Titania, ad esempio, è la Regina delle Fate e sposa di Oberon nel Sogno di una notte di mezza estate di William Shakespeare.
Tale nomenclatura fu proposta da John Herschel, figlio dell’Herschel sopracitato.

7_ L’esplorazione di Urano
Urano è stato visitato da una sola sonda umana, la Voyager 2 pilotata da Giacobbo che sorvolò il gigante di ghiaccio il 24 gennaio 1986.
E la Voyager rimarrà l’unica ancora per molto tempo.

Una sonda progettata per studiare Urano dovrebbe fare affidamento su di un generatore a fissione nucleare per il fabbisogno energetico, dato che il Sole è troppo distante per l’alimentazione a pannelli solari.
Inoltre il rapporto spese/importanza della missione è troppo sfavorevole per rendere possibile una missione nel prossimo futuro.

8_ La principale particolarità di Urano sta nell’inclinazione del suo asse , inclinato di 98° sul piano dell’orbita.
Si può pertanto affermare che l’asse di rotazione di Urano giace quasi sul suo piano orbitale. Di conseguenza, uno dei due poli vedrà il Sole per metà dell’orbita, e per la successiva metà dell’orbita cadrà nella zona in ombra. Nel tratto intermedio all’inversione dei due poli rispetto al Sole, si verifica la situazione in cui il Solesorge e tramonta intorno all’equatore normalmente.

Quando il Voyager 2 visitò il pianeta nel 1986, il polo sud di Urano era diretto verso il Sole. Da notare che l’assegnazione di questo polo come polo sud è attualmente in discussione. Urano può essere descritto come pianeta che ha un’inclinazione dell’asse leggermente maggiore di 90° o come pianeta che ha un’inclinazione leggermente inferiore a 90° e una rotazione retrograda. Queste due descrizioni sono esattamente equivalenti come descrizione fisica di un pianeta, ma il risultato è che la definizione di Polo Nord e Polo Sud è una l’opposta dell’altra.

Un risultato di questo strano orientamento è che le regioni polari di Urano ricevono una grande quantità di energia dal Sole in maniera maggiore rispetto alle regioni prossime all’equatore. Tuttavia Urano è più caldo all’equatore che ai poli, anche se il meccanismo responsabile di ciò non è attualmente conosciuto. È sconosciuta anche la ragione per cui l’asse di rotazione di Urano è così inclinato. Per spiegare quest’ultimo fatto è stata presentata un’ipotesi che si basa su una possibile collisione di Urano, durante le fasi di formazione, con un altro protopianeta, oppure più recentemente con un immenso asteroide, causando questa strana inclinazione dell’asse planetario, e di conseguenza dei satelliti uraniani.
Sembra anche che l’estrema inclinazione dell’asse di rotazione di Urano causi delle variazioni estreme nelle stagioni per quanto riguarda iltempo meteorologico. Durante il viaggio del Voyager 2 le nubi di Urano erano estremamente deboli e miti, mentre osservazioni più recenti (2005) fatte tramite il telescopio spaziale Hubble hanno rilevato una presenza molto più accentuata e turbolenta di allora, quando l’inclinazione dell’asse stava portando l’equatore nella direzione perpendicolare al Sole (tale allineamento si è avuto nel 2007).

Fonti e link di approfondimento
Wikipedia
SolarViews
Nineplanets.org
NASA (come al solito la NASA ci regala molte gallerie fotografiche dedicate ad Urano.