Scoperta con James Webb: la giornata su Urano è più lunga del previsto
Una nuova scoperta rivoluzionaria su Urano, il settimo pianeta del sistema solare, ha modificato la nostra comprensione di uno dei suoi aspetti fondamentali: la durata del giorno. Grazie agli studi condotti congiuntamente dal telescopio spaziale James Webb e dal telescopio spaziale Hubble, è stato possibile correggere una delle misurazioni più importanti riguardanti questo enigmatico gigante ghiacciato, con importanti ricadute per la pianificazione delle future missioni spaziali.
La durata del giorno su Urano: una revisione significativa
Per decenni, la durata del giorno su Urano è stata considerata pari a 17 ore, 14 minuti e 24 secondi, una stima derivata dai dati raccolti dalla sonda Voyager 2 durante il suo storico flyby nel 1986. Questi dati erano stati elaborati analizzando i segnali radio emessi dalle aurore del pianeta e le caratteristiche del suo campo magnetico, ma presentavano una precisione limitata. Le osservazioni recenti, effettuate grazie a strumenti di nuova generazione come Hubble e James Webb, hanno permesso di affinare questa misura: Urano ruota in realtà in 17 ore, 14 minuti e 52 secondi, con un allungamento del giorno di ben 28 secondi rispetto alla stima precedente.
Questo scostamento, pur apparendo marginale, ha implicazioni scientifiche di rilievo, poiché influenza la modellizzazione dinamica del pianeta e la comprensione dei suoi fenomeni atmosferici e magnetici. L’asse di rotazione di Urano, inclinato di circa 98 gradi, conferisce al pianeta un comportamento unico, con rotazione praticamente “su un fianco” e stagioni estreme, caratteristiche che rendono la precisione nella misurazione del periodo di rotazione ancora più critica.
Il contributo del telescopio spaziale Hubble e James Webb
Il telescopio spaziale Hubble ha giocato un ruolo centrale in questa scoperta, grazie a un monitoraggio approfondito delle aurore di Urano nell’arco temporale che va dal 2011 al 2022. Le aurore, generate dall’interazione tra il vento solare e il campo magnetico del pianeta, fungono da indicatori affidabili del comportamento magnetico e rotazionale di Urano. Osservando con continuità questi fenomeni luminosi, gli astronomi hanno potuto mappare con maggiore precisione il movimento dei poli magnetici, correggendo le imprecisioni derivanti dalle precedenti misurazioni.
Il James Webb Space Telescope (JWST), operativo dal suo arrivo nel punto di Lagrange L2 nel gennaio 2022, ha ulteriormente raffinato queste osservazioni grazie alla sua capacità di analisi nell’infrarosso, che permette di studiare dettagli dell’atmosfera e del campo magnetico invisibili agli strumenti ottici tradizionali. Il JWST, con il suo specchio primario di 6,5 metri e una schermatura termica avanzata che lo mantiene a temperature prossime allo zero assoluto, ha fornito dati di altissima risoluzione, consentendo di ottenere una visione senza precedenti di Urano.
La combinazione delle capacità di Hubble e James Webb ha rappresentato un salto qualitativo nella comprensione del pianeta, permettendo di superare le limitazioni dei dati Voyager 2 e aprendo nuove prospettive anche per l’osservazione di altri corpi celesti con caratteristiche simili.
Implicazioni per le missioni spaziali future e la ricerca astronomica
La nuova determinazione della durata del giorno su Urano non è solo un aggiornamento numerico, ma rappresenta un elemento chiave per la progettazione di missioni spaziali future dirette a questo distante gigante ghiacciato. La conoscenza precisa del periodo di rotazione è essenziale per la pianificazione delle orbite delle sonde, la selezione dei siti di atterraggio o ingresso atmosferico e l’interpretazione dei dati raccolti durante le missioni.
Inoltre, questa scoperta introduce una metodologia migliorata per studiare la rotazione di corpi celesti dotati di campi magnetici e fenomeni aurorali, estendendo le possibilità di applicazione a esopianeti e oggetti lontani nello spazio profondo. La tecnica di osservazione e analisi combinata di Hubble e James Webb potrà essere impiegata per indagare la dinamica di esopianeti simili a Urano e Nettuno, contribuendo a una comprensione più dettagliata delle loro caratteristiche fisiche e atmosferiche.
Il sistema di strumenti avanzati del JWST, quali la Near-Infrared Camera (NIRCam), il Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec), il Mid-Infrared Instrument (MIRI) e il Fine Guidance Sensor/Near InfraRed Imager Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS), tutti in fase di commissioning dopo il completamento dell’allineamento ottico, è pronto a fornire dati fondamentali per queste ricerche.
Urano: un gigante ghiacciato sempre sorprendente
Urano continua a stupire per le sue peculiarità uniche nel sistema solare. La sua atmosfera freddissima, la più bassa tra i pianeti, con temperature che scendono fino a 49 K (−224,2 °C), la composizione ricca di ghiacci come acqua, metano e ammoniaca, e il suo sistema di anelli e satelliti, ne fanno un laboratorio naturale di fenomeni fisici e meteorologici estremi.
L’asse di rotazione quasi parallelo al piano orbitale genera condizioni stagionali estreme, con metà dell’anno uraniano che vede un polo rivolto verso il Sole, e l’altra metà al buio. Una rotazione più lunga di 28 secondi implica una nuova lettura di questi fenomeni e potrebbe fornire indizi importanti sul comportamento atmosferico, magnetosferico e sulle dinamiche interne del pianeta.
Le osservazioni successive alla missione Voyager 2, integrate dalle potenzialità del JWST e di Hubble, stanno aprendo una nuova era per la conoscenza di questo gigante ghiacciato, che fino a pochi decenni fa rimaneva uno dei più misteriosi e meno esplorati del sistema solare.
Il lavoro di analisi e interpretazione dei dati raccolti da questi telescopi spaziali rappresenta un tassello fondamentale per preparare le prossime missioni robotiche e, in prospettiva, per comprendere meglio anche i mondi extrasolari che condividono le caratteristiche di Urano.
