Viaggio attraverso il sistema solare: pianeta Nettuno

Il lontano pianeta Nettuno segna l’inizio della frontiera del nostro sistema solare. Oltre l’orbita di questo gigante gassoso / di ghiaccio si trova il regno della fascia di Kuiper, dove orbitano luoghi come Plutone e Haumea. Nettuno è stato l’ultimo grande pianeta scoperto e anche il gigante gassoso più lontano esplorato da veicoli spaziali. 

Nettuno dalla Terra

Nettuno è incredibilmente debole e piccolo, troppo difficile da individuare ad occhio nudo. Questo esempio di mappa stellare mostra come apparirebbe Nettuno attraverso un telescopio.
Carolyn Collins Petersen

Come Urano, Nettuno è molto debole e la sua distanza lo rende molto difficile da individuare ad occhio nudo. Gli astronomi moderni possono individuare Nettuno utilizzando un telescopio da cortile ragionevolmente buono e un grafico che mostra loro dove si trova. Qualsiasi buon planetario desktop o app digitale può indicare la strada. 

Gli astronomi l’avevano effettivamente individuato attraverso i telescopi già ai tempi di Galileo, ma non si erano resi conto di cosa fosse. Ma, poiché si muove così lentamente nella sua orbita, nessuno ha rilevato subito il suo movimento e quindi è stato probabilmente pensato che fosse una stella. 

Nel 1800, le persone notarono che qualcosa stava influenzando le orbite di altri pianeti. Vari astronomi hanno elaborato la matematica e hanno suggerito che un pianeta era più lontano da Urano. Quindi, è diventato il primo pianeta previsto matematicamente. Infine, nel 1846, l’astronomo Johann Gottfried Galle lo scoprì usando un telescopio dell’osservatorio.

Nettuno dai numeri

Un grafico della NASA che mostra quanto è grande Nettuno rispetto alla Terra.
NASA

Nettuno ha l’anno più lungo dei pianeti giganti gassosi / ghiacciati. Ciò è dovuto alla sua grande distanza dal Sole: 4.5 miliardi di chilometri (in media). Ci vogliono 165 anni terrestri per fare un viaggio intorno al Sole. Gli osservatori che seguono questo pianeta noteranno che sembra rimanere nella stessa costellazione per anni alla volta. L’orbita di Nettuno è abbastanza ellittica e talvolta la porta fuori dall’orbita di Plutone!

Questo pianeta è molto grande; misura più di 155,000 chilometri intorno al suo equatore. È più di 17 volte la massa della Terra e potrebbe contenere l’equivalente di 57 masse terrestri al suo interno. 

Come con gli altri giganti gassosi, la massiccia atmosfera di Nettuno è principalmente costituita da gas con particelle ghiacciate. Nella parte superiore dell’atmosfera, c’è principalmente idrogeno con una miscela di elio e una quantità molto piccola di metano.Le temperature variano da abbastanza fredde (sotto lo zero) a 750 K incredibilmente calde in alcuni degli strati superiori.

Nettuno dall’esterno

L’atmosfera superiore di Nettuno ospita nuvole in costante mutamento e altre caratteristiche. Questo mostra l’atmosfera alla luce visibile e con un filtro blu per far risaltare i dettagli.
NASA / ESA STSCI

Nettuno è di un colore blu incredibilmente adorabile. Ciò è in gran parte dovuto alla piccola quantità di metano nell’atmosfera. Il metano è ciò che contribuisce a conferire a Nettuno il suo intenso colore blu. Le molecole di questo gas assorbono la luce rossa, ma lasciano passare la luce blu, ed è ciò che gli osservatori notano per primi. Nettuno è stato anche soprannominato un “gigante di ghiaccio” a causa dei numerosi aerosol congelati (particelle ghiacciate) nella sua atmosfera e delle miscele fangose ​​più profonde all’interno.
L’atmosfera superiore del pianeta ospita una serie in continua evoluzione di nuvole e altri disturbi atmosferici. Nel 1989, la missione Voyager 2 è volata e ha offerto agli scienziati il ​​loro primo sguardo ravvicinato alle tempeste di Nettuno. A quel tempo, ce n’erano diversi, più bande di nuvole alte e sottili. Quei modelli meteorologici vanno e vengono, proprio come modelli simili sulla Terra. 

Nettuno dall’interno

Questa sezione della NASA dell’interno di Nettuno mostra (1) l’atmosfera esterna dove esistono le nuvole, (2) l’atmosfera inferiore di idrogeno, elio e metano; (3) il mantello, che è una miscela di acqua, ammoniaca e metano, e (4) il nucleo roccioso.
NASA / JPL

Non sorprende che la struttura interna di Nettuno sia molto simile a quella di Urano. Le cose si fanno interessanti all’interno del mantello, dove la miscela di acqua, ammoniaca e metano è sorprendentemente calda ed energica. Alcuni scienziati planetari hanno suggerito che nella parte inferiore del mantello, la pressione e la temperatura sono così alte da forzare la creazione di cristalli di diamante. Se esistessero, pioverebbero come chicchi di grandine. Naturalmente, nessuno può effettivamente entrare nel pianeta per vederlo, ma se potessero, sarebbe una visione affascinante.  

Nettuno ha anelli e lune

Gli anelli di Nettuno, visti da Voyager 2.
NASA / LPI

Sebbene gli anelli di Nettuno siano sottili e fatti di particelle di ghiaccio e polvere scurite, non sono una scoperta recente. Gli anelli più consistenti furono rilevati nel 1968 quando la luce delle stelle filtrava attraverso il sistema ad anelli e bloccava parte della luce. La missione Voyager 2 è stata la prima a ottenere buone immagini ravvicinate del sistema. Ha trovato cinque regioni principali dell’anello, alcune parzialmente suddivise in “archi” in cui il materiale dell’anello è più spesso che in altri luoghi.

Le lune di Nettuno sono sparse tra gli anelli o in orbite lontane. Sono 14 conosciute finora, la maggior parte di piccole dimensioni e di forma irregolare. Molti furono scoperti durante il passaggio della navicella Voyager, sebbene la più grande, Triton, possa essere vista dalla Terra attraverso un buon telescopio. 

La luna più grande di Nettuno: una visita a Tritone

Questa immagine del Voyager 2 mostra lo strano terreno del melone di Triton, oltre a “macchie” scure causate da pennacchi di azoto e polvere da sotto la superficie ghiacciata.
NASA

Tritone è un posto piuttosto interessante. In primo luogo, orbita attorno a Nettuno nella direzione opposta in un’orbita molto allungata. Ciò indica che è probabilmente un mondo catturato, tenuto in posizione dalla gravità di Nettuno dopo essersi formato da qualche altra parte.

La superficie di questa luna ha strani terreni ghiacciati. Alcune aree sembrano la pelle di un melone e sono per lo più acqua ghiacciata. Ci sono diverse idee sul motivo per cui queste regioni esistono, per lo più legate ai movimenti all’interno di Tritone. 

Voyager 2 ha anche notato alcune strane macchie sulla superficie. Sono prodotti quando l’azoto fuoriesce da sotto il ghiaccio e lascia depositi di polvere. 

Esplorazione di Nettuno

La concezione di un artista della Voyager 2 che passa da Nettuno nell’agosto 1989.
NASA / JPL

La distanza di Nettuno rende difficile studiare il pianeta dalla Terra, sebbene i moderni telescopi siano ora dotati di strumenti specializzati per studiarlo. Gli astronomi osservano i cambiamenti nell’atmosfera, in particolare l’andirivieni delle nuvole. In particolare, il telescopio spaziale Hubble continua a concentrare la sua vista sui cambiamenti nella mappa dell’atmosfera superiore. 

Gli unici studi ravvicinati del pianeta sono stati effettuati dalla sonda Voyager 2. È passato alla fine dell’agosto 1989 e ha restituito immagini e dati sul pianeta.