Per la prima volta un team internazionale di astronomi è riuscito a ricostruire la struttura verticale dell’atmosfera superiore di Urano, osservando come temperatura e particelle cariche cambiano con l’altitudine.
Il risultato è stato possibile grazie al telescopio spaziale James Webb Space Telescope (NASA/ESA/CSA), che ha fornito la visione più dettagliata mai ottenuta di questa regione remota del pianeta.
Un’osservazione lunga quasi un giorno uraniano
Utilizzando lo strumento NIRSpec, il team ha osservato Urano per circa 15 ore – quasi una rotazione completa del pianeta – il 19 gennaio 2025, nell’ambito del programma GO #5073.
Gli astronomi hanno rilevato il debole bagliore delle molecole sopra le nubi, riuscendo a mappare:
- Temperatura
- Densità degli ioni
- Distribuzione tridimensionale dell’energia
L’area studiata si estende fino a 5000 km sopra la sommità delle nubi, nella regione chiamata ionosfera, dove l’atmosfera interagisce intensamente con il campo magnetico.
Temperature e ioni: cosa succede in quota
Le misurazioni mostrano che:
- Le temperature raggiungono il picco tra 3000 e 4000 km di altitudine
- La densità degli ioni è massima intorno ai 1000 km
- Esistono variazioni longitudinali legate alla complessa geometria magnetica
La temperatura media registrata è di circa 426 K (150 °C), un valore inferiore rispetto a quello misurato negli anni ’90 da osservazioni precedenti. Questo conferma che l’atmosfera superiore di Urano continua a raffreddarsi da oltre tre decenni.
Due aurore luminose ai poli magnetici
Webb ha anche rilevato due bande aurorali brillanti vicino ai poli magnetici del pianeta, insieme a una regione più scura tra di esse, caratterizzata da una diminuzione delle emissioni e della densità ionica.
Fenomeni simili sono stati osservati su Giove, dove la geometria del campo magnetico influenza il movimento delle particelle cariche nell’atmosfera superiore.
Una magnetosfera “strana”
La magnetosfera di Urano è considerata una delle più insolite del Sistema Solare:
- È fortemente inclinata rispetto all’asse di rotazione
- È spostata rispetto al centro del pianeta
- Genera aurore dalla forma irregolare e variabile
Questa configurazione produce effetti complessi che ora, grazie a Webb, possono essere osservati anche nella struttura verticale dell’atmosfera.
Perché questa scoperta è importante
Comprendere il bilancio energetico dei giganti ghiacciati come Urano è fondamentale non solo per studiare il nostro Sistema Solare, ma anche per interpretare i pianeti giganti extrasolari.
Rivelare in tre dimensioni la distribuzione di temperatura e ioni rappresenta un passo cruciale per capire:
- Come l’energia si trasferisce negli strati superiori
- Come i campi magnetici influenzano le atmosfere planetarie
- Come evolvono nel tempo i pianeti giganti
Lo studio, guidato da Paola Tiranti della Northumbria University, è stato pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters.
Per la prima volta, la misteriosa atmosfera superiore di Urano non è più un enigma bidimensionale: ora ne conosciamo la struttura in profondità, aprendo una nuova finestra sulla fisica dei mondi ghiacciati.
Foto di Adis Resic da Pixabay
