l'Astrofilo luglio-agosto 2022

LUGLIO-AGOSTO 2022 ASTROFILO l’ Q uesto diagramma mostra tre strati di aerosol nelle atmosfere di Urano e Nettuno, come modellato da un team di scienziati guidato da Patrick Irwin. La scala dell’altezza sul diagramma rappresenta la pressione superiore a 10 bar. Lo strato più profondo (lo strato di Aerosol-1) è spesso e composto da una miscela di ghiaccio di idrogeno solforato e particelle prodotte dall’interazione delle atmosfere dei pianeti con la luce solare. Lo strato chiave che in- fluenza i colori è lo strato intermedio, uno strato di particelle di foschia (indicato come strato di Aerosol-2) che è più spesso su Urano che su Nettuno. Sopra entrambi questi strati c’è un esteso strato di foschia (lo strato di Aerosol-3) simile allo strato sottostante ma più tenue. Su Nettuno, sopra questo strato si formano anche grandi particelle di ghiaccio di metano. [International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, J. da Silva/NASA /JPL-Caltech /B. Jónsson] strato, trascinando le particelle più in profondità nell’atmosfera, sotto una pioggia di neve di metano. Poi- ché Nettuno ha un’atmosfera più at- tiva e turbolenta di quella di Urano, il team ritiene che essa sia più effi- ciente nel produrre particelle di me- tano nello strato di foschia e quindi neve. Il processo rimuove più foschia e mantiene lo strato di foschia su Nettuno più sottile di quanto non sia su Urano, rendendo il colore blu di Nettuno più intenso. “Speravamo che lo sviluppo di que- sto modello ci aiutasse a capire le nuvole e le foschie nelle atmosfere dei giganti di ghiaccio” , ha commen- tato Mike Wong, astronomo del- l’Università della California, Berke- ley, e membro del team dietro que- sto risultato. “Spiegare la differenza di colore tra Urano e Nettuno è stato un bonus inaspettato!” Per creare questo modello, il team di Irwin ha analizzato una serie di osser- vazioni dei pianeti che comprendono lunghezze d’onda dell’ultravioletto, del visibile e del vicino infrarosso (da 0,3 a 2,5 micrometri), effettuate con il Near-Infrared Integral Field Spec- trometer (NIFS) sul telescopio Gemini North, vicino alla vetta del Mauna- kea, alle Hawai’i (che fa parte del- l’Osservatorio Gemini internaziona- le, un programma del NOIRLab della NSF), così come i dati d’archivio della NASA Infrared Telescope Facility, an- ch’essa situata alle Hawai’i, e del- l’Hubble Space Telescope. Lo strumento NIFS sul Gemini North è stato particolarmente importante per questo risultato, poiché è in gra- do di fornire spettri (misurazioni della luminosità di un oggetto a di- verse lunghezze d’onda) per ogni punto del suo campo visivo. Ciò ha fornito al team misurazioni detta- gliate di quanto siano riflettenti le atmosfere di entrambi i pianeti sia sull’intero disco del pianeta che su una gamma di lunghezze d’onda del vicino infrarosso. “Gli osservatori Gemini continuano a fornire nuove informazioni sulla natura dei nostri vicini planetari” , ha affermato Martin Still, responsabile del programma Gemini presso la Na- tional Science Foundation. “In que- sto esperimento, Gemini North ha fornito un componente all’interno di una suite di strutture terrestri e spaziali fondamentali per il rileva- mento e la caratterizzazione delle foschie atmosferiche.” Il modello aiuta anche a spiegare le macchie scure che sono occasional- mente visibili su Nettuno e meno co- munemente rilevate su Urano. Sebbene gli astronomi fossero già consapevoli della presenza di mac- chie scure nelle atmosfere di en- trambi i pianeti, non sapevano quale strato di aerosol stesse causando si- mili macchie scure o perché gli aero- sol in quegli strati fossero meno ri- flettenti. La ricerca del team fa luce su queste domande dimostrando che un oscuramento dello strato più pro- fondo del loro modello produrrebbe macchie scure simili a quelle viste su Nettuno e forse su Urano. !