27/09/22

LE NUOVE VESTI DI NETTUNO *

Anche oggetti celesti ben noti e studiati da vicino possono riservare sorprese quando sottoposti ad indagine con strumenti nuovi, come nel caso di Nettuno, osservato dall'occhio del JWT.

Le ottiche del James Webb Telescope scrutano il cosmo ormai a tempo pieno, regalandoci splendide visioni che all’occhio umano sarebbero precluse, considerato che il novello osservatore vede particolarmente bene nell’infrarosso, là dove noi siamo ciechi.

Il 21 settembre scorso è stata pubblicata la fotografia riportata in fig. 1, dove il pianeta Nettuno si presenta con apparenze ectoplasmatiche. Un’immagine fascinosa e delicata che solletica sensazioni nuove agli occhi abituati a stupirsi di fronte alle variopinte bande saturnine e gioviane riprese da Cassini e da Juno.

Fig. 1. Nettuno ripreso nel dominio del vicino infrarosso (0.6-5 micron) dalla fotocamera NIRCam (Near Infrared Camera) di JWT. Sullo sfondo si distinguono bene numerose galassie. Fonte NASA/STScl.

Prima di indagare i diafani dettagli planetari offerti dall’immagine è giusto avere contezza di quanto si ha sotto gli occhi, come mostra la fig. 2.

Fig. 2. Il sistema di Nettuno (ingrandimento di fig. 1). Tritone spicca rispetto agli altri satelliti nettuniani qui visibili e persino rispetto al pianeta. Fonte NASA/STScl.

Salta subito agli occhi la protervia di Tritone, che quasi offusca Nettuno con la propria luminosità, un effetto conseguenza della copertura ricca di azoto allo stato solido che ammanta la superficie del satellite, determinando l’elevata frazione di luce solare incidente che viene riflessa (stimata in circa il 70%). Dei restanti 13 compagni di Tritone che (finora) compongono la corte nettuniana solo 6 compaiono nell’immagine, mentre risaltano molto bene gli sfuggenti anelli, ripresi da vicino nel 1989 dal Voyager 2.

Il metano assorbe buona parte della radiazione infrarossa, l'immagine fornita da JWT evidenzia perciò quel poco di radiazione infrarossa che non viene ingoiata dall'atmosfera di Nettuno, ricca di metano, conferendo così al pianeta sembianze spettrali.
L'ingrandimento riportato in fig. 3 offre ulteriori evidenze.

Fig. 3. Ingrandimento dell'immagine precedente. Spiccano alcune aree molto luminose ai poli di Nettuno ed alcune bande, oltre agli anelli ed ai tenui dischi interposti tra essi. Fonte NASA/STScl.

Le strutture brillanti allineate in discontinue bande longitudinali sono nubi di metano ghiacciato nell'alta atmosfera, che intercettano la radiazione solare e la riflettono prima che questa raggiunga gli strati più densi sottostanti e venga assorbita. E' anche visibile una banda continua equatoriale, seppure molto tenue, indicativa di una temperatura leggermente superiore rispetto alle zone circostanti, presumibilmente legata alla circolazione generale dell'atmosfera nettuniana che in questa fascia è meno fredda e pertanto emette una frazione leggermente maggiore di radiazione infrarossa.
Due altre strutture ad elevata brillantezza sono presenti presso le aree polari, particolarmente interessante sembra essere quella attorno al polo settentrionale, di cui si apprende per la prima volta grazie a JWT e che sarà oggetto di prossime indagini.
Infine merita di esser segnalata la presenza dei deboli dischi tra gli anelli, che non furono evidenziati neppure nelle immagini ravvicinate del Voyager 2 e che non sono sfuggiti all'occhio infrarosso di JWT.

 

2 commenti

  1. Alberto Salvagno

    Che bella zoomata!

    Se il diametro di Nettuno è di circa 50 mila km, mi piacerebbe capire quanti km si riesce a penetrare nella sua atmosfera leggendo le radiazioni infrarosse che riesce ad emettere. Visto che il metano le assorbe, si può vedere più in profondità usando magari le microonde?

  2. Guido

    Sono state fatte osservazioni di Nettuno nel dominio delle microonde per studiare le caratteristiche della troposfera, superando quindi il limite di penetrazione del visuale-infrarosso. Il campo di lunghezze d'onda dal millimetro fino al centimetro (dati VLA e ALMA) ha permesso di ottenere la migliore "rappresentazione" dell'atmosfera nettuniana fino al limite dei 50 bar (l'infrarosso si ferma a circa 1 bar).

    Allego immagine dei risultati (pubblicati nel 2021). Riga superiore immagini elaborate dai dati ALMA, riga inferiore dai dati VLA.

    Lascio ad Enzo per ulteriori e certo migliori contributi.

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