Urano e Nettuno: i due giganti di ghiaccio dimenticati del sistema solare

Nell'angolo più lontano del sistema solare, oltre i pianeti giganti di Giove e Saturno, si nascondono due fratelli dimenticati: Urano e Nettuno. Li chiamano "giganti di ghiaccio" — ma non è il tipo di ghiaccio che conosci. Uno ruota di fianco come una trottola sdraiata. L'altro ha i venti più veloci di tutti i pianeti. Entrambi aspettano da 35 anni che qualcuno vada a trovarli.

Cos'è il "ghiaccio" di un pianeta?

Quando gli scienziati parlano di "ghiaccio" planetario, non intendono il cubetto che metti nel succo. In astronomia, la parola "ghiaccio" descrive sostanze come acqua (H₂O), ammoniaca (NH₃) e metano (CH₄) che si trovano nell'interno di Urano e Nettuno in uno stato strano: caldissime, sottoposte a pressioni enormi, né liquide né solide nel senso normale del termine.

Queste sostanze, che si trovano allo stato di ghiaccio nelle regioni fredde del sistema solare, nell'interno di Urano e Nettuno vengono compresse dalla forza di gravità del pianeta stesso fino a diventare un "oceano denso e bollente" senza superfici nette. Ecco perché Giove e Saturno sono "giganti gassosi" (quasi solo idrogeno ed elio) mentre Urano e Nettuno sono "giganti di ghiaccio".

Urano: il pianeta che rotola di fianco

Se osservi i pianeti del sistema solare, la maggior parte gira su se stessa con l'asse più o meno verticale rispetto all'orbita — come trottole. La Terra ha un'inclinazione di 23 gradi, che ci regala le stagioni. Marte ha 25 gradi, quasi uguale.

Poi c'è Urano, con un asse inclinato di 97,8 gradi. In pratica, Urano è sdraiato su un fianco e rotola lungo la sua orbita come una palla da bowling. I suoi poli si trovano dove la maggior parte dei pianeti hanno l'equatore.

Le conseguenze sono assurde: il polo nord di Urano riceve luce solare continua per 42 anni consecutivi, poi buio per altri 42 anni. Le stagioni durano decenni. Al momento, l'emisfero sud è quello in piena "estate" — e dal 1986, quando ci è passata l'unica sonda, non abbiamo più visto Urano da vicino.

Nettuno: il pianeta dei venti folli

Nettuno è l'ottavo e ultimo pianeta del sistema solare. È leggermente più piccolo di Urano in diametro (49.528 km contro 51.118), ma è più massiccio. Il suo blu intenso è più scuro e drammatico di quello di Urano, e la sua atmosfera è sempre in tempesta.

I venti su Nettuno raggiungono oltre 2.100 km/h — circa sette volte la velocità di un uragano Category 5 sulla Terra. Sono i venti più veloci di tutto il sistema solare. Paradossalmente, Nettuno riceve 900 volte meno luce solare di noi: dovrebbe essere un pianeta gelido e tranquillo. Invece è il pianeta più "arrabbiato" del sistema solare.

Il motivo è che Nettuno produce ancora calore interno: il suo nucleo rilascia energia dalla sua formazione (circa 4,5 miliardi di anni fa), e questo calore in risalita alimenta le tempeste atmosferiche in modo molto più efficace di quanto faccia la luce solare lontanissima.

Chi li ha visitati?

Una sola sonda ha raggiunto Urano e Nettuno: la Voyager 2 della NASA, lanciata nel 1977. Ha sorvolato Urano il 24 gennaio 1986 e Nettuno il 25 agosto 1989, inviando le prime — e finora uniche — foto ravvicinate di questi pianeti.

Quando Voyager 2 ha fotografato Nettuno, ha scoperto la Grande Macchia Scura, una tempesta grande quanto la Terra intera. Qualche anno dopo, il telescopio Hubble ha puntato verso Nettuno e la macchia era già scomparsa: al suo posto ne era nata un'altra in una posizione diversa. Su Nettuno le tempeste si formano e si dissolvono nel giro di anni.

Da allora, nessuna sonda ha più avvicinato questi due pianeti. La NASA sta studiando una missione orbitale verso Urano, considerata la priorità numero uno del decennio 2023–2032 dal Planetary Science Decadal Survey: potrebbe partire intorno al 2031 e arrivare a destinazione negli anni 2040.

Domande frequenti

Perché Urano e Nettuno si chiamano giganti di ghiaccio?

Perché il loro interno è composto principalmente da acqua, ammoniaca e metano — sostanze che i planetologi chiamano collettivamente "ghiacci", anche quando si trovano ad alte temperature e pressioni elevate. A differenza di Giove e Saturno (fatti soprattutto di idrogeno ed elio gassoso), Urano e Nettuno hanno una proporzione molto maggiore di questi "ghiacci" nella loro struttura interna.

Si può vedere Urano a occhio nudo?

Sì, ma appena appena: Urano è al limite della visibilità in una notte limpida e senza luna, lontano dalle luci della città. Appare come una puntina debolissima. I greci antichi e i babilonesi lo osservarono senza mai capire che fosse un pianeta — lo credevano una stella fioca. Fu scoperto come pianeta solo nel 1781 da William Herschel con un telescopio. Nettuno invece è completamente invisibile a occhio nudo: fu scoperto nel 1846 con un calcolo matematico, prima ancora di puntarci un telescopio.

Nettuno è il pianeta più freddo del sistema solare?

Non esattamente: Urano, nonostante sia più vicino al Sole, ha registrato la temperatura più bassa di tutti i pianeti del sistema solare: −224 °C. Nettuno arriva a circa −218 °C. La ragione per cui Urano è più freddo è ancora un mistero parziale: produce pochissimo calore interno, molto meno di Nettuno, forse a causa di qualche strato isolante nella sua struttura interna che impedisce al calore di salire verso l'atmosfera.

Sintesi finale

Urano e Nettuno sono i pianeti meno conosciuti del sistema solare — e tra i più affascinanti. Uno rotola di fianco per un colossale impatto primordiale, l'altro sfoggia i venti più violenti di tutti i pianeti pur ricevendo pochissima energia dal Sole. Entrambi sono colorati di blu dal metano nella loro atmosfera, e entrambi custodiscono oceani di "ghiaccio caldo" nell'interno. Una sola sonda li ha visitati 35–40 anni fa. Il prossimo capitolo della loro esplorazione è già in cantiere — e sarà probabilmente la scoperta più sorprendente della prossima generazione di astronomi.

Fonti e approfondimenti

I dati di questo articolo provengono dalle missioni Voyager 2 della NASA (voyager.jpl.nasa.gov), dalle pubblicazioni del Planetary Science Decadal Survey 2023–2032 e dalle NASA Planetary Fact Sheets per Urano e Nettuno. Per la proposta di missione futura: "Origins, Worlds, and Life — A Decadal Strategy for Planetary Science and Astrobiology 2023–2032" (National Academies Press). Approfondimento sull'effetto metano: ESA Solar System Exploration (esa.int).