Una missione per conoscere gli straordinari misteri di Urano

di Renato Sansone

Credit: Hubble

All’inizio dell’anno il Planetary Science Survey Decadal dichiara che la NASA ha preso in considerazione l’ipotesi di inviare una missione spaziale verso Urano, pianeta un pò sottovalutato vista l’attenzione che si sta rivolgendo agli altri pianeti. Sappiamo molto poco di Urano. Trent’anni fa si credeva che Urano e Nettuno fossero le versioni più piccole dei compagni Giove e Saturno, oggi però sappiamo che i pianeti più esterni del nostro sistema solare non sono giganti gassosi composti da Idrogeno ed Elio, ma sono piuttosto giganti di ghiaccio, contenenti una miscela di acqua, biossido di metano, ammoniaca e carbonio. Osservando i pianeti extrasolari, ci siamo accorti che i giganti di ghiaccio come Urano e Nettuno, sono più comuni nella nostra galassia rispetto a quelli più grandi come Giove e Saturno. “E’giunta quindi l’ora di studiare i nostri esempi locali“, dice Hofstadter, del Jet Propulsion Laboratory. “Se dovessi sceglierne uno, sceglierei Urano”, afferma lo scienziato che poi aggiunge:”sia per la sua rotazione molto bizzarra, sia per la sua particolare struttura interna. Ed inoltre il settimo pianeta è più vicino rispetto all’ottavo“. Hofstadter fa parte di un gruppo di scienziati che stanno testando le potenzialità di invio di un orbiter su Urano. Una proposta particolare, chiamata Urano Pathfinder, è stata recentemente considerata dall’Agenzia spaziale europea (ESA). Nel 1986 la Voyager 2 ha volato accanto ad Urano nel suo viaggio verso i confini del sistema solare. Le immagini hanno mostrato una palla uniforme di colore blù che sembrava quasi noioso in confronto alle superfici colorate di Giove e Saturno. Ma ciò che potrebbe essere interessante è il suo interno, tra i più particolari del nostro sistema solare. Il primo aspetto sorprendente di Urano è il modo in cui ruota su un fianco, con l’asse di rotazione che giace nel disco del sistema solare. Gli scienziati ipotizzano che alcune grandi collisioni in tempi remoti, possano aver causato questa rotazione. Ne abbiamo parlato anche in modo più dettagliato in questo articolo. Il senso di rotazione può avere qualche effetto sulle dinamiche interne. Urano è l’unico pianeta che non è composto da un nucleo roccioso, un mantello ricco d’acqua e un’atmosfera ricca di gas. Nel suo interno queste fasi della materia devono essere miscelate in qualche modo abbastanza complesso. Per risolvere questa struttura interna, Hofstadter, Arridge e i loro colleghi, desiderano inviare un orbiter per mappare il campo gravitazionale attorno ad Urano. Inoltre, le misurazioni a distanza a lunghezze d’onda infrarosse potrebbero fornire dettagli sulla sua composizione atmosferica. Una migliore comprensione della struttura interna può contribuire a spiegare il campo magnetico bizzarro di Urano, che è inclinato a 60 gradi rispetto all’asse di rotazione. Sarebbe come avere il polo magnetico della Terra su New Orleans. “E’qualcosa di difficile comprensione“, afferma Arridge. “Se fossimo in grado di studiare più da vicino il suo campo pagnetico, potremmo imparare qualcosa in merito a come i pianeti producono in genere campi magnetici“. A causa della rotazione del pianeta, inverni ed estati sono particolarmente lunghi. Nel corso di 21 anni un emisfero riceve sempre luce solare, mentre l’altra è completamente al buio. Voyager 2 nel suo passaggio, ha visto l’emisfero illuminato. Questo potrebbe essere il motivo per cui il pianeta sembrava così blando. In realtà immagini più recenti scattate con i telescopi a terra, hanno mostrato nel corso della stagione autunnale nell’emisfero Sud, nuvole ed enormi tempeste di vento, a velocità superiori ai 900 Km/h. Urano è decisamente più attivo rispetto a quanto visto dalla Voyager 2. L’attività climatica di Urano può avere un’origine decisamente diversa da quella ben nota dei fenomeni meteorologici di Giove e Saturno. Le tempeste impressionanti e le nuvole che decorano le facciate dei giganti gassosi sono alimentati per lo più da calore interno in aumento in superficie, ma questa fornitura di calore è in gran parte mancante su Urano. Gli scienziati sono curiosi di studiare i dettagli. Potrebbe essere che la strana struttura interna di Urano stia bloccando il flusso di calore alla superficie in modo continuo o stagionale? O forse il caldo è stato “eliminato” durante la collisione ipotizzata, che ha “rovesciato” il pianeta? Una missione orbiter potrebbe andare a fondo a queste domande, misurando le variazioni di temperatura sulla superficie che riguardano il trasporto di calore. La mancanza di questo calore interno fa di Urano il pianeta del sistema solare più freddo, con una temperatura media di -224°C(Plutone può essere più freddo, ma come ben sappiamo ormai è stato declassato a pianeta nano). Il pianeta tra l’altro non sarebbe l’unica cosa da visitare. Gli scienziati sono anche interessati ai satelliti naturali e all’anello che circonda il pianeta blù.

Il satellite Titania

Voyager 2 ha visto solo una parte di queste lune, perché erano tutte rivolte come Urano con i loro poli verso il Sole. Una missione orbiter darebbe un quadro molto più completo dei satelliti di Urano. “La missione Cassini ha rivelato molto di lune di Saturno, e penso che si possa avere lo stesso risultato con il Pathfinder“, afferma Arridge. Una delle lune più intriganti è Miranda. La sua superficie è scolpita con canyon che indicano un’intensa attività geologica. La luna vanta anche la più alta scogliera del sistema solare, Verona Rupes, lunga 5 chilometri e alta addirittura 20 Km. Gli scienziati hanno suggerito che i due più grandi satelliti, Titania e Oberon, potrebbero contenere oceani liquidi sotto le rispettive croste. Soltanto osservazioni da distanze ravvicinate possono chiarire queste ipotesi. Mescolate con le lune vi sono 13 anelli stretti, così deboli da essere individuati solo per caso nel 1977. Gli anelli di Urano sono distinti dai larghi e luminosi anelli di Saturno, in modo da offrire un ottimo spunto per capire la fisica generale della loro formazione. Anche se le possibilità di trovare la vita, anche in una nicchia attorno a Urano sono improbabili, gli astrobiologi sono interessati al ruolo che Urano e Nettuno potrebbero aver giocato nella formazione dei pianeti terrestri. Il cosiddetto “modello di Nizza” (in onore alla città francese dove è stato discusso) dice che il bombardamento pesante potrebbe essere stato avviato circa 4 miliardi di anni fa da una migrazione di Urano e Nettuno. Un tale cambiamento planetario potrebbe avere creato comete sparse nel sistema solare esterno, mettendo alcune di loro su traiettorie di collisione con la Terra e con gli altri pianeti terrestri. Se la teoria fosse corretta, si potrebbe spiegare da dove provengono gran parte dei nostri oceani. Forse l’arrivo di queste comete ghiacciate contribuiscono a rendere la Terra abitabile? Tra gli obiettivi c’è anche quello di testare il modello di Nizza, inviando una sonda nell’atmosfera del pianeta, misurando l’abbondanza di alcuni gas nobili, che potrebbero dire agli scienziati a quale distanza dal Sole, Urano si sia formato. Se questi dati dovessero far capire che Urano è nato in una posizione più vicina al Sole di quanto non lo sia attualmente, si potrebbe rispondere a tanti quesiti oggi ignoti. Il momento migliore per lanciare una missione verso Urano sarebbe nel 2020, quando l’allineamento del pianeta sarebbe utilissimo per un viaggio così lungo, valutabile tra i 10 e i 15 anni. Il problema più grande, oltre alla gestione di una navicella spaziale così distante che dovrebbe avere pannelli solari di 400 metri, è il costo. La stima della spesa parla di 2,7 miliardi di dollari, che la pone tra le missioni più costose della storia della NASA. A questo scopo giungono voci di una possibile collaborazione tra gli enti spaziali americano ed europeo: la NASA e l’ESA. Urano è li, in attesa di svelarci le sue meraviglie, ma bisognerà pazientare un altro pò.

Fonte: www.meteoweb.eu