Mar 2

RACCONTIAMO I CORPI PLANETARI. 8: Tritone, storia di un’adozione planetaria

Questo articolo è stato inserito nella sezione d'archivio "Raccontiamo i corpi planetari", compresa in "Sistema Solare"

 

Si parla ben poco di questo satellite lontano e misterioso. Eppure le sue caratteristiche sono straordinarie, sia da un punto di vista dinamico che fisico. Immerso nel gelo più profondo, riesce a meravigliarci con effetti speciali che nessuno poteva immaginare prima di averlo osservato da vicino. Un mondo favoloso, il luogo ideale per tante fiabe legate al freddo più intenso. Forse l’avete già capito: voglio parlarvi di Tritone, il più grande satellite di Nettuno.

Tanti anni fa, durante la guerra fredda tra USA e Unione Sovietica, si raccontavano molte barzellette su una situazione che era meglio prendere allegramente visti i terribili rischi che comportava per il futuro della civiltà. Tra le tante, ve n’è una che si lega perfettamente al nostro caso planetario.

Gli Stati Uniti dovevano mandare una spia in terra sovietica per  appropriarsi di alcuni segreti di importanza fondamentale riguardo a una nuova spaventosa arma. Ne andava della salvezza del mondo intero. Non fu facile scegliere e, alla fine, si inviò il migliore in assoluto, reduce da decine di successi in patria e capace di immedesimarsi nei ruoli più strani e imprevisti. Tutto fu studiato con la massima cura e finalmente l’agente segreto arrivò  in terra straniera e iniziò la sua opera di infiltrazione tra le maglie strettissime del KGB. Purtroppo, bastarono poche ore e lo 007 fu scoperto. Uno shock terribile per gli americani. Com’era stato possibile? La rete del contro spionaggio russo era veramente una macchina così perfetta? La realtà, era ben più semplice: l’agente segreto era un nero!

Beh… Tritone assomiglia molto al nostro agente segreto. A prima vista ha tutte le caratteristiche per essere un figlio naturale del grande Nettuno. Gli volge sempre la stessa faccia e la sua orbita è quasi perfettamente circolare. Sembrerebbe impossibile vedere in lui un intruso. Eppure è semplicissimo capire che la sua origine è ben diversa e che la sua opera di mimetizzazione è quasi ridicola.

Tritone
Anche a prima vista la superficie di Tritone mostra chiaramente condizioni del tutto inaspettate.

No, lui non ha un colore diverso, ma qualcosa di ancora più evidente: rivolve attorno a Nettuno in modo retrogrado! Un figlio naturale mai sarebbe riuscito in questa impresa. L’inganno crolla del tutto osservando che anche l’inclinazione è molto alta e anche variabile a causa della rapida precessione orbitale del satellite. Al momento è di circa 130° (essere maggiore di 90° vuol solo dire avere un movimento retrogrado). Niente da fare: Tritone è un figlio adottivo e basta guadarsi intorno per capire che il suo arrivo nella famiglia di Nettuno è stato abbastanza traumatico.

I suoi fratellastri naturali hanno orbite a volte molto eccentriche oltre che essere in parte retrogradi. A questo punto vi devo una piccola spiegazione: tutti i giganti del Sistema Solare hanno qualche satellite retrogrado. Molti sono stati facilmente catturati ma, in ogni, caso sono molto piccoli e lontani dal papà. Tritone è invece vicinissimo a Nettuno (solo 350 000 km di distanza, meno della Luna dalla Terra, e un’orbita che compie in meno di sei giorni terrestri) e qualsiasi meccanismo di formazione “in loco” è praticamente impossibile!

Va bene, va bene, nessuno ce l’ha contro le adozioni, anzi… Ma da dove arriva un oggetto di ben 2700 km di diametro? Non è certo una scheggia vagabonda! Quando, nel 1989 il Voyager ha potuto vederlo da vicino, ancora non si sapeva che al di là di Nettuno ci fosse quella immensa riserva di corpi planetari che forma la fascia di Kuiper o -se preferite- la popolazione degli oggetti trans nettuniani. Allora si pensava che ci fosse solo Plutone, un fratellino isolato che oggi sappiamo essere, invece, accompagnato da una vera folla di "cometone".

La prima ovvia spiegazione è stata: Urano deve aver subito un urto spaventoso quando il suo asse di rotazione è stato inclinato di 90°. In quella catastrofe niente di più facile che un suo satellite, anche molto grande, sia stato espulso dal sistema e sia stato catturato dal fratello più esterno. Se Urano non riusciva più a mantenere un figlio così cresciuto, c’avrebbe pensato lo “zio” Nettuno! Ipotesi che è subito caduta per insuperabili problemi di meccanica celeste. Oggi nessuno ne parla più, ma io me la ricordo… Perfino Plutone si pensava che potesse essere stato espulso da Urano…

I trans nettuniani sembrano risolvere molto meglio la questione. Ci sono tantissimi oggetti di dimensioni paragonabili che hanno sicuramente sfiorato Nettuno nel suo antico passato. Bastava sceglierne uno e tenerselo stretto. E se era molto grande, meglio ancora. Tuttavia, tutte le catture hanno dei grandi problemi, soprattutto se si vuole una posizione così vicina al papà acquisito. E’ sempre e soltanto un problema di velocità relativa.

L’idea migliore sembrava quella di un oggetto trans nettuniano che fosse stato impattato da un suo collega. La collisione l’avrebbe rallentato a sufficienza per essere catturato dal pianeta. Sì, ma doveva essere una collisione molto fortunata, anzi troppo fortunata. Il proiettile sarebbe dovuto essere sufficientemente grande da cambiare drasticamente la velocità orbitale di Tritone attorno al Sole (e non è cosa da poco), ma sufficientemente piccolo da non distruggerlo completamente. Una finestra di possibilità estremamente stretta, difficile da accettare.

E se, invece, fosse stato un processo antichissimo,  dovuto all’effetto di frenamento del disco di polvere e gas che circondava il proto-Nettuno?  Difficile, molto difficile, per questioni di tempismo. Il momento della cattura doveva essere abbastanza prematuro perché esistesse ancora un disco frenante, ma abbastanza ritardato affinché il disco non fosse troppo denso, altrimenti avrebbe costretto Tritone a finire contro Nettuno, come uno dei tanti planetesimi che avevano costruito il proto-pianeta in formazione.

Un bel problema. La spia era “di colore”, ma non si capiva chi l’avesse mandata.

Un attimo, un attimo… ma tra i tanti possibili visitatori della Kuiper Belt, perché non pensare a un oggetto doppio? In  fondo, proprio Plutone e il suo Caronte ci mostrano quanto sia probabile. Sistemi binari sono già stati visti nella zona trans nettuniana e quindi potrebbero essere abbastanza numerosi (come in fondo capita anche agli asteroidi, come questo). Sì… ma uno o due oggetti fanno differenza nella cattura? Molta, ve lo assicuro!

Vi ricordate che tempo fa avevamo parlato di una situazione simile su grande scala? Il fatto riguardava le stelle iperveloci che venivano espulse dalla Via Lattea (QUI, invece, parliamo di stelle iperveloci provenienti da altre galassie ed entrate nella Via Lattea). La spiegazione era proprio un sistema doppio. Le azioni gravitazionali e mareali del  buco nero centrale galattico potevano separare la coppia in modo che il “padrone” catturasse una sola stella e scacciasse l’altra con una mostruosa “pedata” dinamica. Quella catturata era costretta a rallentare e a diventare un facile boccone. Un processo simile, anche se su scala ben diversa, può essere successo per il doppio Tritone.

proto-Tritone
Il sistema doppio di Tritone si avvicina a Nettuno, senza ancora immaginare che vita "spericolata" lo attende.

La gravità e la marea di Nettuno avrebbe “separato” il sistema con un deciso rallentamento di uno dei due compagni e l’allontanamento violento dell’altro. Un’adozione facilitata dai giochi gravitazionali di una coppia di trovatelli. Che dire di Nettuno? Il suo desiderio di avere un figlio di grandi dimensioni può essere eticamente rispettata e condivisa. Dispiace solo che abbia dovuto fare una scelta e scacciare il gemello di Tritone. Sappiamo ormai bene, però, che l’etica dell’Universo può portare il nostro limitato cervello a false conclusioni. Una ragione per le azioni del Cosmo c’è sempre, anche se noi non la capiamo.

Insomma, la cattura duplice è quella che oggi viene accettata dalla maggior parte degli scienziati, anche se alcuni dubbi restano.

Qualsiasi sia stata l’origine di Tritone, resta il fatto che il suo carattere è decisamente irrequieto e le sue caratteristiche e le sue azioni veramente fuori dal comune. Una tranquilla famiglia è stata sicuramente sconvolta dall’arrivo del giovane alieno. Purtroppo, la sua origine “diversa” non gli permetterà di restare per sempre nella sua posizione. Lentamente si avvicinerà a Nettuno e probabilmente entro 3-4 miliardi di anni cadrà tra le braccia del padre adottivo, oppure, non resistendo alle forze subite dopo il superamento del limite di Roche (ricordate?), formerà dei fantastici anelli.  Non assisterà, comunque, all’espansione del Sole… però, in fondo, avrà avuto una vita spericolata che piacerebbe molto a Vasco Rossi!

Vale proprio la pena di studiare più da vicino questo strano oggetto. Innanzitutto ha un record: è il corpo più freddo tra quelli studiati nel Sistema Solare, con una temperatura superficiale di-238 °C, più freddo perfino di Plutone. La ragione è dovuta alla loro tenue atmosfera che andremo a vedere in maggiore dettaglio.

Innanzitutto, parliamo di superficie. A quella temperatura e a quella distanza dal Sole ci si aspetterebbe una palla di ghiaccio segnata da numerosissimi crateri da impatto. Un panorama monotono e immobile. Niente di più falso. Anche Tritone “soffia” e mi ricordo bene le immagini del Voyager che avevano catturato i tenui effetti dei suoi geyser. Un fenomeno non certo localizzato, visto che la superficie è oltremodo diversa da zona a zona: fratture e montagne da un lato, distese piatte simili a laghi ghiacciati da un altro. Ormai sappiamo bene come chiamare “coloro” che possono rendere vivo un satellite che dovrebbe essere morto: i criovulcani! Criovulcani (come QUESTO su Cerere) vogliono però dire un interno caldo, capace di sparare fuori vapore.

atmosfera Tritone
L'immagine del Voyager che fece notare la tenue atmosfera (in alto a sinistra), dovuta agli sbuffi dei geyser.

Come fa a rimanere caldo un oggetto così lontano, freddo e piccolo? Beh… proprio la sua vita dinamica spericolata. Immaginate che lunga e travagliata evoluzione ha avuto l’orbita di Tritone attorno a Nettuno. Prima molto allungata e poi via via sempre più circolare. Le forze mareali lo hanno continuamente stirato e deformato, portandolo a volgere sempre la stessa faccia al papà e a immettersi su un’orbita regolare. Però, come abbiamo visto, non è finita. Tritone sta lentamente decadendo verso Nettuno. Insomma, il suo interno ha da sempre subito stress continui che hanno mantenuto caldo il materiale che lo compone. Non solo vulcani, però. Si vedono getti simili ai nostri  geyser ed essi sono abbastanza ben localizzati, coincidendo abbastanza bene con la direzione del Sole. Anche a quella distanza il calore della stella riesce a contribuire a tenere geologicamente vivo un mondo ghiacciato? Sembra proprio di sì, anche se in modo molto interessante e inaspettato.

geyser su Tritone
Geyser attivi su Tritone. Si notano benissimo le ombre degli "sbuffi" proiettate sulla superficie

Su Tritone vi sono due tipi di “vulcani” freddi. Quelli veri e propri che eruttano acqua e ammoniaca con un meccanismo non molto diverso da quello terrestre in cui, però, il magma è composto di roccia fusa. I geyser sono invece superficiali e sfruttano uno strano effetto serra. La temperatura è talmente bassa che anche l’azoto ghiaccia e forma una patina solida superficiale. Questa lastra ghiacciata trasparente simula il tetto di una serra per fiori e fa passare la radiazione solare, intrappolandola parzialmente. Sotto di lei vi è la crosta solida più scura che, anche se di poco, riesce ad aumentare la propria temperatura. Non molto, pochi Kelvin, ma sufficienti a far evaporare l’azoto che si lancia nello spazio fino a una certa altezza per poi depositarsi lentamente.

geyser e Nettuno
Un fine settimana su Tritone non sarebbe certo tempo perso! Il panorama è assicurato...

Il vapore di azoto misto a tracce di idrocarburi e altri composti forma una tenue atmosfera transiente, che è stata osservata anche durante delle occultazioni stellari (come quella che ha fatto scoprire gli anelli di Urano). Essa si sparpaglia un po’ ovunque a causa della presenza quasi sicura di venti che trasportano le particelle ghiacciate. Il tutto poi si complica dato che Tritone, pur non avendo un suo campo magnetico, sfrutta quello di Nettuno che lo abbraccia come fosse veramente un figlio.

ghiaccio e crepacci
Anche le parti apparentemente lisce e regolari mostrano continue linee di frattura e crepacci. Un segno di una crosta solida in continua evoluzione geologica.

Atmosfera ridicola per noi e per Titano, ma pur sempre un segno tangibile di un corpo celeste vivo e vegeto. Basterebbe, comunque, guardare la sua superficie. Pochissimi crateri da impatto, zone tormentate e più “sporche” vicino al polo ed enormi distese pianeggianti, tirate a lucido e solcate da grandi crepacci simili ad autostrade (non molto diversi da quelli di Europa). Un vestito sempre nuovo che cambia da zona a zona: più contorto e movimentato vicino ai geyser e più tranquillo dove la strana neve copre tutto. Nella parte osservata dal Voyager si vedono anche grandi strutture circolari che assomigliano ai mari lunari. Essi si riferiscono quasi sicuramente a enormi esplosioni vulcaniche con la lava acquosa che ha coperto una vasta zona attorno alla bocca d’uscita.

colata vulcanica
Un grande vulcano ha eruttato, lanciando la sua lava composta di acqua e ammoniaca. Lo "strano" magma acquoso si deposita e ghiaccia immediatamente causando un enorme lago circolare ghiacciato, simile ai mari lunari, ma di origine diversa. Al centro si nota ancora la struttura vulcanica che ha causato l'eruzione. Il piccolo cratere, perfettamente circolare, è invece dovuto a uno dei rari impatti ancora visibili. Quando un corpo celeste si cambia spesso di vestito, i segni esterni si notano poco...

Anche l’interno di Tritone ha qualcosa di speciale. La sua densità è relativamente alta: poco più di 2 g/cm3. In fondo ce lo potevamo aspettare, dato che nella sua avventurosa vita deve aver sfruttato il decadimento radioattivo per mantenere un notevole riscaldamento interno, aiutato dalle forze di marea di Nettuno. Un interno che deve avere un nocciolo di roccia con una certa percentuale di metalli. Il ghiaccio d’acqua e di altri composti non dovrebbe superare il 40% dell’intero volume.

Tra elementi radioattivi e stress mareale il calore deve aver raggiunto temperature sufficienti a causare una differenziazione del suo interno, con un nucleo roccioso e un mantello ghiacciato. Un segno evolutivo inaspettato in quella zona dove il ghiaccio la fa da padrone.  Anche per Tritone si potrebbe ipotizzare che il mantello acquoso sia ancora allo stato liquido, come succede per Europa. Una cipolla con al centro il nucleo roccioso, poi l'immenso oceano d'acqua e infine la crosta solida composta essenzialmente di azoto e metano ghiacciato. Un satellite cresciuto come un pianeta. Chissà se pensa ancora alla sua nascita tra i fratelli trans nettuniani, quando viveva in coppia con un quasi-gemello? Mai avrebbe pensato di essere adottato e di vivere una vita veramente spericolata…

interno di Tritone
Un modello molto semplificato del possibile interno di Tritone. (3) è il nucleo roccioso, (2) l'oceano d'acqua e ammoniaca che potrebbe anche essere liquido, (1) la sottile crosta ghiacciata di azoto e metano.

Insomma, ragazzi, un bel viaggio in elicottero sopra Tritone non sarebbe assolutamente noioso e chissà quanti misteri sono ancora nascosti tra i suoi crepacci, i suoi vulcani e i suoi laghi ghiacciati. No, non illudiamoci, nessuna missione è prevista per lui. Peccato, perché forse avrebbe più cose da raccontarci del ben più celebre parente che per tanto tempo ha tentato di farsi passare per pianeta. E pensare che Tritone è anche più grande… Comunque, cerchiamo di non essere troppo esigenti e accontentiamoci di Plutone, anche se non è stato… adottato.

In fondo, in fondo, stiamo imparando che anche nel Sistema Solare non esistono due corpi veramente simili tra di loro. Questo è confermato, ovviamente, dai pianeti, ma anche i loro satelliti mostrano caratteristiche sempre diverse e particolari.

i maggiori satelliti
I grandi satelliti del sistema Solare, con l'aggiunta del "solito" Plutone. Ognuno ha una sua lunga avventura da raccontare...

Che dire dei vulcani di zolfo di Io e della palla di ghiaccio che è Europa? E dei grandi ghiacciai di Ganimede e della polvere scurissima di Callisto? Di Titano è inutile parlare, ma perfino Dione ed Encelado, benché piccoli, sanno come farsi notare. E Giapeto con la sua doppia faccia o l’irregolare Iperione che sembra quasi un’opera d’arte cubista o il cratere immenso di Mimas al limite della distruzione? Sì, ma non basta. Che dire del piccolo Miranda, un vero riassunto di tutti i meccanismi che si possono trovare nel Sistema Solare (ci torneremo sopra sicuramente)?

Satelliti come veri e propri corpi planetari, con profonde diversità difficilmente immaginabili teoricamente. Tuttavia, non solo i satelliti mostrano una fantasia sbalorditiva. I primi asteroidi che sono stati visti da vicino non sono assolutamente usciti da una fabbrica moderna che sforna a catena oggetti perfettamente uguali tra loro. No, anch’essi sembrano opere di artigianato, ciascuno con una sua prerogativa particolare. Un discorso analogo vale probabilmente per le “cometone” trans nettuniane. La temperatura diversa tra Tritone e Plutone potrebbero essere un segno indicativo. Non sono castelli ghiacciati in cui abitano principesse immobili, bloccate dal maleficio di una qualche strega. Anche tra di loro possono esistere diversità inaspettate: il ghiaccio può trattenere e conservare misteri meravigliosi.

In fondo, in fondo, perfino le comete che provengono dalla Nube di Oort sono ben lontane dall’essere tutte uguali. Basta pensare a quanto sia difficile prevedere il loro show vicino al Sole. No, cari amici, il Sistema Solare (e sicuramente ogni sistema planetario) è composto da esseri dotati di spiccata personalità, anche senza avere avuto una vita spericolata come quella di Tritone.

 

Gli oceani sotterranei potrebbero essere molto comuni, vedi QUI

La serie completa degli articoli sui corpi planetari la trovate QUI

2 commenti

  1. Mario Fiori

    Enzo ma l'altro fratello dove potrebbe essere? Lo so' che sono un rompiscatole fantasioso , ma mi è venuta così.

  2. Beh, Mariolino, come le stelle cacciate, anche lui potrebbe essere tornato tra i transnettuniani o espulso dal sistema solare. Vai a sapere.... :roll:

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