30 Giu 2011

 

 

 

 

 

Quanto dura un giorno su Nettuno?

 

La risposta è 15 ore, 57 minuti e 59 secondi, con un'incertezza misurabile in pochissimi secondi. Né la domanda né la risposta sono banali, poiché misurare l'esatto periodo di rotazione di un pianeta gassoso è un lavoro complicato, dal momento che ciò che si vede è la sua atmosfera e non la parte solida che sta sotto. Ed è su quest'ultima che va misurata la lunghezza del giorno.
Il primo gigante gassoso di cui si riuscì a misurare con sufficiente precisione il periodo di rotazione sull'asse fu Giove e accade negli anni '50, quando uno dei primi radiotelescopi fu puntato sul pianeta, captando in tal modo un segnale periodico che fu attribuito a un fascio di onde radio prodotte dal campo magnetico generato dalla rotazione del nucleo interno.
Per Saturno, Urano e Nettuno non fu possibile procedere nello stesso modo a causa della loro maggiore distanza e all'influenza del campo magnetico trasportato dal vento solare. Si dovettero pertanto attendere le missioni Voyager degli anni e misurare in loco le pulsazioni dei campi magnetici, risultate sufficienti solo nel caso di Saturno, salvo rimettere poi tutto in discussione quando di recente la sonda Cassini ha ottenuto valori inspiegabilmente ridotti e addirittura diversi fra emisfero nord ed emisfero sud.
La tecnica del radiosegnale non sembra dunque la più affidabile o comunque non sembra utilizzabile su tutti i pianeti gassosi. Come fare allora? La soluzione al problema, almeno per quanto riguarda Nettuno, l'ha trovata
Erich Karkoschka, del Lunar and Planetary Laboratory presso la University of Arizona, ed è in sostanza la stessa soluzione adottata 350 anni fa da Cassini per la Grande Macchia Rossa di Giove, anche se basata su argomentazioni più solide.
In breve, Karkoschka ha cercato e trovato strutture atmosferiche di Nettuno che sono generate e mantenute da strutture solide appartenenti alla superficie. La ricerca è avvenuta attraverso la semplice analisi di circa 500 immagini ottenute con l'Hubble Space Telescope (qui sopra l'esempio di una foto elaborata), coprendo un periodo di oltre 20 anni.
Due delle numerose strutture atmosferiche individuate, la South Polar Feature e la South Polar Wave (per certi versi simili alla GMR di Giove) si sono dimostrate stabili lungo l'intero arco di tempo, e dal loro ripresentarsi alle medesime coordinate ad ogni rotazione Karkoschka ha dedotto un legame con strutture superficiali, calcolando un periodo di rotazione della componente solida pari a 15,9663 ore, contro le oltre 16 e fino a quasi 18 ore dedotte con altri metodi.
L'immediata conseguenza della scoperta è che la massa di Nettuno è più vicina al centro di quanto finora creduto e ciò potrebbe avere ripercussioni sui modelli matematici che descrivono la struttura interna di quel tipo di pianeti.

 

by Michele Ferrara & Marcel Clemens

credit: NASA, University of Arizona, Erich Karkoschka