Una nuova elaborazione grafica ha rivelato il vero colore del pianeta Nettuno ripreso dalle foto scattate dalla sonda Voyager.
Il pianeta Nettuno è noto per essere di colore blu intenso mentre il suo simile Urano è più tendente al verde. Ora un nuovo studio ha rivelato che i due giganti di ghiaccio hanno in realtà un colore molto più simile di quanto si pensasse. Le tonalità corrette del pianeta sono state confermate con l’aiuto di una ricerca guidata dall’Università di Oxford e pubblicata sul Monthly Notice della Royal Astronomical Society che ne ha svelato il vero colore. Il team ha scoperto che entrambi i pianeti hanno in realtà una tonalità simile di blu verdastro, nonostante la convinzione comune che Nettuno fosse di un azzurro profondo e Urano avesse un aspetto ciano pallido.
Un errato bilanciamento di colori
Gli astronomi sanno da tempo che le immagini più moderne dei due pianeti non riflettono accuratamente i loro veri colori. L’equivoco è nato perché le immagini catturate di entrambi i pianeti durante il 20° secolo – inclusa la missione Voyager 2 della NASA, l’unico veicolo spaziale a sorvolare questi mondi – hanno registrato immagini in colori separati.
Le immagini monocromatiche vennero successivamente ricombinate per creare immagini a colori compositi, che non sempre erano accuratamente bilanciate per ottenere un’immagine a colori “veri” e – in particolare nel caso di Nettuno – erano spesso rese “troppo blu”. Inoltre, le prime immagini di Nettuno ottenute dalla Voyager 2 sono state fortemente migliorate con il contrasto per rivelare meglio le nuvole, le bande e i venti che modellano Nettuno.
Sebbene le familiari immagini di Urano della Voyager 2 siano state pubblicate in una forma più vicina al colore “reale”, quelle di Nettuno sono state, in effetti, allungate e migliorate, e quindi rese artificialmente troppo blu. Anche se questa elavata saturazione artificiale era già noto all’epoca tra gli scienziati planetari – e le immagini venivano pubblicate con didascalie che lo spiegavano – quella distinzione si è persa nel tempo.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato i dati dello Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) del telescopio spaziale Hubble e del Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) sul Very Large Telescope dell’Osservatorio europeo meridionale. In entrambi gli strumenti, ogni pixel è uno spettro continuo di colori. Ciò significa che le osservazioni STIS e MUSE possono essere elaborate in modo inequivocabile per determinare il vero colore apparente di Urano e Nettuno. I ricercatori hanno utilizzato questi dati per riequilibrare le immagini a colori composite registrate dalla fotocamera Voyager 2 e anche dalla Wide Field Camera 3 (WFC3) del telescopio spaziale Hubble.
Misteri risolti
Ciò ha rivelato che Urano e Nettuno sono in realtà una tonalità di blu verdastro piuttosto simile. La differenza principale è che Nettuno ha un leggero accenno di blu aggiuntivo, che il modello rivela essere dovuto a uno strato di foschia più sottile su quel pianeta. Lo studio fornisce anche una risposta al mistero di lunga data del perché il colore di Urano cambia leggermente durante la sua orbita attorno al Sole di 84 anni.
Gli autori sono giunti alla loro conclusione dopo aver prima confrontato le immagini del gigante di ghiaccio con le misurazioni della sua luminosità, registrate dall’Osservatorio Lowell in Arizona dal 1950 al 2016 alle lunghezze d’onda blu e verdi. Queste misurazioni hanno mostrato che Urano appare un po’ più verde durante i suoi solstizi (cioè estate e inverno), quando uno dei poli del pianeta è puntato verso la nostra stella. Ma durante gli equinozi – quando il Sole è sopra l’equatore – ha una sfumatura un po’ più blu.
Si sapeva che parte della ragione di ciò era dovuta al fatto che Urano ha una rotazione molto insolita. In effetti il pianeta gira quasi su un fianco durante la sua orbita, il che significa che durante i solstizi del pianeta il suo polo nord o sud punta quasi direttamente verso il Sole e la Terra. Questo fatto è molto importante perché qualsiasi cambiamento nella riflettività delle regioni polari ha un grande impatto sulla luminosità complessiva di Urano se osservato dal nostro pianeta.
Ciò su cui gli astronomi erano meno chiari è come o perché questa riflettività differisce e questo ha portato i ricercatori a sviluppare un modello che confrontasse gli spettri delle regioni polari di Urano con le sue regioni equatoriali. Si è scoperto che le regioni polari sono più riflettenti alle lunghezze d’onda del verde e del rosso che a quelle del blu, in parte perché il metano, che assorbe il rosso, è circa la metà più abbondante vicino ai poli rispetto all’equatore.
Foschia ghiacciata
Tuttavia, questo non è stato sufficiente per spiegare completamente il cambiamento di colore, quindi i ricercatori hanno aggiunto una nuova variabile al modello sotto forma di un “cappuccio” di foschia ghiacciata che si ispessisce gradualmente, già osservato in precedenza durante l’estate, nel polo illuminato dal sole come il pianeta passa dall’equinozio al solstizio. Gli astronomi ritengono che sia probabilmente costituita da particelle di ghiaccio di metano.
Quando simulate nel modello, le particelle di ghiaccio aumentavano ulteriormente la riflessione alle lunghezze d’onda verde e rossa ai poli, offrendo una spiegazione del motivo per cui Urano è più verde al solstizio. Il pianeta è infatti più verde al solstizio a causa della ridotta abbondanza di metano nelle regioni polari, ma anche di un maggiore spessore di particelle di ghiaccio di metano che si disperdono in modo brillante.
I giganti del ghiaccio Urano e Nettuno rimangono una destinazione allettante per i futuri esploratori robotici, basandosi sull’eredità della Voyager negli anni ’80. Una missione per esplorare il sistema uraniano – dalla sua bizzarra atmosfera stagionale, alla sua diversificata collezione di anelli e lune, è un compito altamente impegnativo ed è stato indicato come prioritario per le agenzie spaziali nella Planetary Science Decadal Survey relativa al prossimo decennio.
Tuttavia, anche una missione planetaria in orbita attorno a Urano, catturerebbe solo una breve istantanea di un anno uraniano. Studi come questo, che mostrano come l’aspetto e il colore di Urano sono cambiati nel corso dei decenni in risposta alle stagioni più strane del Sistema Solare, saranno comunque fondamentali per collocare le scoperte delle future missioni spaziali in contesto più ampio
