05 Mar 2022 L’Azzurro di Urano e Nettuno
Secondo un nuovo studio la differenza tra il colore azzurro accesso di Nettuno e il celeste delicato di Urano è dovuta a uno strato di foschia atmosferica in cui il metano reagisce con la luce solare. Sotto molti aspetti i due pianeti giganti sono sostanzialmente simili, ma lo strato risulta due volte più opaco e spesso su Urano, e questo fattore fa “impallidire” il pianeta gigante.
I due giganti ghiacciati sono i due pianeti più distanti dal Sole, hanno all’incirca la stessa dimensione, quasi 15 volte quella terrestre, e ruotano molto più velocemente rispetto alla Terra, completando un giro attorno al proprio asse in meno di 17 ore. L’atmosfera di Urano e Nettuno contiene principalmente idrogeno, elio e metano. Nella bassa atmosfera il metano assorbe la luce rossa e riflette la luce blu, donando a entrambi la tipica colorazione azzurrognola.
Nettuno appare di un’incantevole tonalità azzurro acceso e la sua atmosfera è percorsa da vortici tempestosi, mentre Urano sfoggia una tinta più delicata, celeste pallido e uniforme. Ma se i due pianeti sono così simili, da dove ha origine questa differenza di tonalità blu? Secondo un team guidato da Patrick Irwin dell’University of Oxford, uno strato esteso di foschia rende più pallida la tonalità di Urano. I due pianeti sono strutturati in modo analogo: un piccolo nucleo roccioso circondato da un mantello composto da acqua, ammoniaca e metano ghiacciati, un’atmosfera gassosa composta principalmente da idrogeno, elio e metano, e infine l’alta atmosfera, che comprende la copertura nuvolosa. Ma l’atmosfera non è affatto omogenea, è composta piuttosto da vari strati.
Il team ha analizzato osservazioni nel visibile e nel vicino infrarosso dei due pianeti per creare nuovi modelli degli strati atmosferici, in modo da replicare le caratteristiche tipiche di Urano e Nettuno. Nel modello che più si adatta ai dati, entrambi i pianeti sono caratterizzati da uno strato di nebbia fotochimica, che si forma quando la radiazione ultravioletta del Sole spezza le particelle di aerosol nell’atmosfera, producendo microparticelle di foschia. È un processo comune, visibile anche su Venere, Saturno, Giove e altri corpi celesti. Questo strato di foschia, chiamato Aerosol-2, nello spettro visibile appare biancastro: come avviene quando si pone un foglio di carta cerata sopra un cartoncino blu, lo strato Aerosol-2 di Urano, che ha uno spessore doppio rispetto a quello di Nettuno, renderebbe l’aspetto del pianeta più pallido, grazie alla maggiore opacità.
Da questo strato atmosferico derivano gruppi di piccole particelle che condensano in ghiaccio di metano alla base dello strato stesso, per poi precipitare sotto forma di neve in profondità nell’atmosfera. La minore opacità dello strato di Nettuno spiega anche la presenza delle macchie scure sulla sua superficie, più facili da osservare rispetto a quelle di Urano. Al di sotto dello strato Aerosol-2 è presente uno strato di nebbia più sommerso, chiamato Aerosol-1, in cui il metano ri-evapora e rideposita le particelle di foschia. Da questa regione più profonda, secondo i ricercatori, hanno origine le formazioni scure come macchie e bande tipiche di Nettuno.
Nell’immagine Urano (a sinistra) e Nettuno (a destra) ripresi dalla sonda Voyager 2
Credits: Left: NASA/JPL-Caltech – Right: NASA
https://www.sciencealert.com/we-might-finally-know-why-uranus-and-neptune-are-different-colors
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