Non molto tempo dopo che Nettuno ha completato la sua prima orbita intorno al sole dalla sua scoperta nel 1846, gli scienziati sono riusciti a calcolare l’esatta lunghezza di un giorno sul lontano pianeta gigante gassoso.
A differenza delle loro controparti rocciose, i giganti gassosi hanno a lungo sfidato gli astronomi quando si tratta di calcolare la loro rotazione.
Mercurio, Venere e Marte sono essenzialmente roccia solida che gira, ma gli enormi giganti gassosi si muovono più come liquidi che girano, sbattendo e turbinando intorno a un piccolo nucleo roccioso. Mentre le caratteristiche dei pianeti terrestri rocciosi sono letteralmente incise nella pietra, i pianeti esterni hanno caratteristiche che sembrano danzare sopra le nuvole in costante movimento.
Ma Erich Karkoschka, dell’Università dell’Arizona, è riuscito a usare queste caratteristiche mutevoli per calcolare quanto tempo impiega Nettuno a ruotare sul suo asse e a completare un giorno: 15 ore, 57 minuti e 59 secondi.
Un video della rotazione di Nettuno trasmette la pura velocità con cui il pianeta gigante ruota.
Nettuno ha completato la sua prima orbita intorno al sole dalla sua scoperta a luglio, poco prima della scoperta.
Mettendo sotto controllo Nettuno
Karkoschka ha esaminato più di 500 immagini di Nettuno che sono state prese dal telescopio spaziale Hubble. Due formazioni nuvolose, simili alla famosa Macchia Rossa di Giove, spiccavano: la Caratteristica Polare Sud e l’Onda Polare Sud.
Dopo aver studiato le immagini di Hubble, scattate nell’arco di 20 anni, Karkoschka ha determinato che queste caratteristiche distinte apparivano esattamente secondo i tempi previsti.
Ha deciso di allargare la sua ricerca a una serie di immagini più dettagliate scattate nel 1989 dalla navicella Voyager della NASA. In queste immagini, Karkoschka trovò altre sei caratteristiche su Nettuno che ruotavano con regolarità. “Ho pensato che la straordinaria regolarità della rotazione di Nettuno indicata dalle due caratteristiche fosse qualcosa di veramente speciale”, ha detto Karkoschka in una dichiarazione.
“Ora abbiamo otto caratteristiche che sono bloccate insieme su un pianeta, e questo è veramente eccitante”, ha detto Karkoschka.
I dettagli dello studio sono stati pubblicati nell’edizione di settembre della rivista Icarus.
Stime precedenti spente
Quando le sonde Voyager 1 e Voyager 2 sono passate davanti a Saturno, Urano e Nettuno negli anni 80, hanno catturato i segnali radio prodotti dai campi magnetici dei giganti gassosi. Ma le loro informazioni, che sono state originariamente utilizzate per calcolare la rotazione dei pianeti esterni, erano scarse.
“Voyager 2 ha volato solo vicino a Nettuno, quindi le sue misure sono limitate”, ha detto Ravit Helled dell’Università di Tel-Aviv in Israele a SPACE.com in un’intervista via e-mail.
Le sonde Voyager 1 e Voyager 2 della NASA furono entrambe lanciate nel 1977 per studiare Giove, Saturno e le loro lune. Quasi 34 anni dopo il loro lancio, le due sonde continuano a fornire informazioni chiave durante il loro viaggio verso i confini del sistema solare.
Helled, che non faceva parte della ricerca di Karkoschka, studia la formazione, l’evoluzione e la rotazione dei pianeti.
Quindici anni dopo il flyby del Voyager, il viaggio di Cassini verso Saturno ha rivelato un complesso campo magnetico che aveva rallentato leggermente. La grande massa e il momento angolare del pianeta rendevano estremamente improbabile che la rotazione del pianeta fosse diminuita così sensibilmente.
Ad aggravare la confusione, una scoperta successiva di Cassini rivelò che gli emisferi nord e sud di Saturno ruotavano a velocità diverse.
Misurare la rotazione di un pianeta
Queste differenze su Saturno sono state considerate probabili su Nettuno, e quando le stime del giorno di Nettuno sono state influenzate da segnali radio sospetti, gli astronomi avevano bisogno di un altro modo per calcolare quanto tempo il pianeta impiega a ruotare sul suo asse.
Entra l’analisi minuziosa di Karkoschka delle caratteristiche visibili di Nettuno. Questo metodo aiuterà gli astronomi a capire più di quanto spesso il sole sorge e tramonta su Nettuno, ha detto il ricercatore.
Misure raffinate della rotazione del gigante blu aiuteranno gli astronomi a capire meglio come è distribuita la sua massa. Una rotazione più veloce implica che più massa è più vicina al centro di quanto si pensasse in precedenza, il che potrebbe cambiare i modelli esistenti dei pianeti esterni.
“Urano e Nettuno sono pianeti estremamente interessanti, e dobbiamo saperne di più”, ha detto Helled. “Soprattutto ora, quando vengono scoperti così tanti pianeti al di fuori del sistema solare e c’è un grande sforzo nella comprensione della natura dei pianeti.”
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