Nettuno

Nettuno

Nettuno [Il dio del mare nella mitologia romana] [ASF] Pianeta del Sistema Solare, sino alla scoperta (1930) di Plutone considerato il più lontano (circa 30 unità astronomiche, cioè circa 4.5 miliardi di km) dal Sole; percorre in circa 165 anni un'orbita quasi circolare e poco inclinata sul-l'eclittica (1°47') e ruota, in 16 ore circa, intorno a un asse inclinato di circa 60° sul piano dell'orbita; l'albedo è circa 0.5; il raggio equatoriale è 4 volte quello terrestre, la massa 17.26 quella terrestre; per tali caratteristiche, e anche per il periodo di rotazione, è assai simile al pianeta Urano: v. Sistema Solare: V 271 Tabb. 1.1 e 1.2, 279 c. Fino al 1989, di N. si conoscevano solo due satelliti: Tritone, che ruota intorno a N. in senso retrogrado, scoperto da W. Lassel il 10 ottobre 1846 all'Osservatorio Starfield (presso Liverpool), e Nereide, scoperto il 1° maggio 1949 da G.P. Kuiper all'Osservatorio McDonald nel Texas; la sonda Voyager 2 ne ha scoperti poi, nel 1989, altri sei (v. oltre). È da ricordare che l'esistenza di N. era stata prevista teoricamente e indipendentemente da J.C. Adams e U. Le Verrier in base a calcoli delle perturbazioni dell'orbita di Urano, e fu confermata poi con la prima osservazione del pianeta, da parte di J.G. Galle, alla specola di Berlino, il 23 settembre 1846. Al telescopio, N. appare come un piccolo disco di colore verde-azzurro (diametro di circa 2.5''), quasi privo di strutture. Anche se le osservazioni al di fuori del visibile (alle lunghezze d'onda infrarosse e radio) avevano dato alcuni risultati interessanti, N. era pratic. sconosciuto quando, nel 1989, è stato raggiunto da Voyager 2, l'unica sonda che abbia condotto finora (1996) un'esplorazione diretta del pianeta, avvicinandosi fino a ²4500 km dalla sua superficie e trasmettendo migliaia di immagini del pianeta, dei suoi satelliti e degli anelli. (a) Struttura interna. Il dato fondamentale sul quale ci si basa per ipotizzare la struttura interna di N. è la sua densità media (1.64 g/cm3), che è la maggiore fra quelle dei pianeti esterni (eccetto Plutone). La fig. mostra una possibile struttura interna del pianeta. Partendo dal centro, si distinguono: un nucleo roccioso di silicati e metalli, circondato da un guscio di materiali ghiacciati (H₂O, NH₃, CH₄); un mantello di idrogeno molecolare liquido e, infine, un'atmosfera gassosa. (b) Atmosfera. Come quelle degli altri maggiori pianeti esterni, è costituita principalmente di idrogeno ed elio; fra gli altri componenti, il più abbondante sembra essere il metano (CH₄): il caratteristico colore verde-azzurro del pianeta dipende proprio dalla presenza, nell'atmosfera, di questo gas, che assorbe la luce rossa e arancione. Le immagini riprese da Voyager 2 hanno rivelato un'attività atmosferica assai più intensa e varia di quanto si sospettasse: nell'atmosfera di N. sono presenti immensi vortici, simili a quelli che si osservano nelle atmosfere di Giove e di Saturno, ma non in quella di Urano; il maggiore di questi vortici è la cosiddetta grande macchia scura, situata a 22° di latitudine sud, che ha diametro di ²30 000 km e nella quale, come nella grande macchia rossa di Giove, i gas ruotano in senso antiorario. L'atmosfera è rimescolata sia da correnti verticali che da venti orizzontali. Le correnti ascensionali sarebbero responsabili della formazione delle nubi: cirri bianchi alle quote più alte e nuvole blu di cristalli di metano a quote inferiori. I venti orizzontali sono ancora più impetuosi di quelli che soffiano nel-l'atmosfera di Giove: la grande macchia scura, per es., si sposta nel senso opposto a quello di rotazione del pianeta, alla velocità di ²1000 km/h. Il "motore" dei fenomeni meteorologici su N. è, molto probab., l'intenso flusso di calore proveniente dall'interno del pianeta. (c) Magnetismo. Il campo magnetico di N. è stato scoperto dalla sonda Voyager 2. Sulla superficie del pianeta esso ha un'intensità all'incirca doppia di quella del campo magnetico sulla superficie terrestre; si tratta, come per la Terra, di un campo dipolare, ma l'asse del dipolo è inclinato di ²50° rispetto all'asse di rotazione e, inoltre, passa alla distanza di ²10 000 km dal centro del pianeta (l'unico altro pianeta il cui campo magnetico abbia caratteristiche simili, è Urano). Il campo magnetico di N. pone un interessante problema. Secondo le teorie dinamo accettate, per generare un campo magnetico in un pianeta occorre che questo ruoti abbastanza rapidamente e possegga nel suo interno una parte fluida conduttrice (nella Terra è il nucleo esterno); N. soddisfa la prima condizione, ma non si è riusciti a stabilire la natura e la posizione di questo fluido conduttore; probab. tale ruolo è svolto da molecole ionizzate, che, come si è detto, costituirebbero parte del mantello liquido del pianeta; in ogni caso, bisogna pensare che questo fluido conduttore si trovi in strati non molto profondi perché altrimenti ci si aspetterebbe che il dipolo magnetico cadesse in prossimità del centro del pianeta, come avviene nella Terra. (d) Satelliti. Come accennato sopra, la sonda Voyager 2 ha individuato nel 1989 che, oltre ai due satelliti noti da tempo, cioè Tritone e Nereide, N. ha altri sei piccoli satelliti, di forma irregolare, con diametri che vanno da ²50 km a ²400 km. In ordine di distanza dal pianeta, essi sono: Naiade, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa e Proteo, (corrispondenti a quelli indicati con le sigle 1989N1÷1989N6 nella voce Sistema Solare: VI 272 Tab. 1.3, 273 Tab. 1.4; alla data di tali tabelle, 1990, mancavano denomin. ufficiali). Tutti e sei questi satelliti hanno orbite molto vicine al piano equatoriale di N. e si muovono nel senso diretto (cioè concorde con il verso di rotazione del pianeta). Le orbite di Tritone e Nereide sono, invece, inclinate, rispettiv. di 20° e di 30°; inoltre, Tritone, unico fra i satelliti maggiori del Sistema Solare, si muove nel senso retrogrado (cioè nel verso opposto a quello di rotazione del pianeta). Per queste caratteristiche dei loro moti orbitali, si ritiene che Tritone e Nereide non si siano condensati dalla stessa materia che ha dato origine a N., ma si siano formati altrove e siano poi stati catturati dal campo gravitazionale del pianeta. (e) Anelli. Nel 1846, poche settimane dopo la scoperta di N., W. Lassel credette di scorgere intorno al pianeta un anello; l'osservazione si rivelò però fallace, probab. a causa di imperfezioni del telescopio. L'anello più esterno di N. venne scoperto soltanto nel 1984, durante l'occultazione di una stella dietro al disco del pianeta; in un primo tempo, sembrò che si trattasse di una serie di archi di anello piuttosto che di un anello completo. Le osservazioni di Voyager 2 hanno dimostrato, invece, che l'anello è continuo: l'impressione che fosse qua e là interrotto dipendeva dal fatto che il suo spessore non è uniforme; in media, questo anello ha uno spessore di ²17 km; intorno a esso s'estende un alone di polvere largo ²50 km. Voyager 2 ha identificato altri tre anelli più interni; il primo brillante quanto il più esterno; il secondo più debole; l'ultimo, il più interno, appena visibile.